elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

Number-resolved preparation of mesoscopic atomic ensembles

Hüper, Andreas und Pür, Cebrail und Hetzel, Mareike und Geng, Jiao und Kruse, Ilka und Kristensen, Mick und Ertmer, Wolfgang und Arlt, Jan und Klempt, Carsten (2021) Number-resolved preparation of mesoscopic atomic ensembles. New Journal of Physics, 23 (11), Seite 113046. Institute of Physics (IOP) Publishing. doi: 10.1088/1367-2630/abd058. ISSN 1367-2630.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
2MB

Offizielle URL: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1367-2630/abd058

Kurzfassung

The analysis of entangled atomic ensembles and their application for interferometry beyond the standard quantum limit requires an accurate determination of the number of atoms. We present an accurate fluorescence detection technique for atoms that is fully integrated into an experimental apparatus for the production of many-particle entangled quantum states. Number-resolved fluorescence measurements with single-atom accuracy for 1 up to 30 atoms are presented. According to our noise analysis, we extrapolate that the single-atom accuracy extends to a limiting atom number of 390(20) atoms. We utilize the accurate atom number detection for a number stabilization of the laser-cooled atomic ensemble. For a target ensemble size of 7 atoms prepared on demand, we achieve a 92(2)% preparation fidelity and reach number fluctuations 18(1) dB below the shot noise level using real-time feedback on the magneto-optical trap.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/187268/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Number-resolved preparation of mesoscopic atomic ensembles
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Hüper, AndreasInstitut für Quantenoptik, Leibniz Universität Hannover, Welfengarten 1, 30167 Hannover, Germanyhttps://orcid.org/0000-0002-7161-4435NICHT SPEZIFIZIERT
Pür, CebrailInstitut für Quantenoptik, Leibniz Universität Hannover, Welfengarten 1, 30167 Hannover, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Hetzel, MareikeInstitut für Quantenoptik, Leibniz Universität Hannover, Welfengarten 1, 30167 Hannover, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Geng, JiaoInstitut für Quantenoptik, Leibniz Universität Hannover, Welfengarten 1, 30167 Hannover, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Kruse, IlkaInstitut für Quantenoptik, Leibniz Universität Hannover, Welfengarten 1, 30167 Hannover, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Kristensen, MickCenter for Complex Quantum Systems, Department of Physics and Astronomy, Aarhus University, Ny Munkegade 120, DK-8000 Aarhus C, Denmarkhttps://orcid.org/0000-0002-9667-2789NICHT SPEZIFIZIERT
Ertmer, WolfgangWolfgang.Ertmer (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Arlt, JanCenter for Complex Quantum Systems, Department of Physics and Astronomy, Aarhus University, Ny Munkegade 120, DK-8000 Aarhus C, Denmarkhttps://orcid.org/0000-0002-5782-3927NICHT SPEZIFIZIERT
Klempt, CarstenCarsten.Klempt (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-2402-3162NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:13 Dezember 2021
Erschienen in:New Journal of Physics
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:23
DOI:10.1088/1367-2630/abd058
Seitenbereich:Seite 113046
Verlag:Institute of Physics (IOP) Publishing
ISSN:1367-2630
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Quantentechnologie, Atominterferometrie, Atomdetektion
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Kommunikation, Navigation, Quantentechnologien
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R KNQ - Kommunikation, Navigation, Quantentechnologie
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Quantenmetrologie unter Schwerelosigkeit (QUAMETUS)
Standort: Hannover
Institute & Einrichtungen:Institut für Satellitengeodäsie und Inertialsensorik > Quantengrenzen der Metrologie
Hinterlegt von: Klempt, Apl. Prof. Carsten
Hinterlegt am:11 Jul 2022 08:02
Letzte Änderung:11 Jul 2022 08:02

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.