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.
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: |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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