Laser system for the cooling and handling of ultra-cold strontium atoms (Q3174250)
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Project Q3174250 in Spain
| Language | Label | Description | Also known as |
|---|---|---|---|
| English | Laser system for the cooling and handling of ultra-cold strontium atoms |
Project Q3174250 in Spain |
Statements
83,291.5 Euro
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166,583.0 Euro
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50.0 percent
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1 January 2019
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31 December 2020
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INSTITUTO DE CIENCIAS FOTONICAS
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41°17'9.96"N, 1°58'56.71"E
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08056
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El estroncio es un átomo alcalino-térreo con dos electrones de valencia. Esto le confiere propiedades ópticas ideales para el desarrollo de diversas líneas de investigación en óptica cuántica y física atómica, que incluyen: (i) el estudio de interfaces cuánticas entre átomos atrapados y luz en las cuales los efectos colectivos jueguen un papel esencial, con aplicaciones en memorias cuánticas, estados fuertemente correlacionados de luz y_x000D_ metrología; (ii) la realización de simuladores cuánticos para el estudio de sistemas con campos de gauge artificiales y con interacciones a largo alcance utilizando estados de Rydberg._x000D_ Esta actuación está centrada en la adquisición de un sistema láser para el enfriamiento y manipulación de átomos de estroncio ultrafríos. Este sistema: (i) proporcionará luz a resonancia con las transiciones ópticas a 461 nm y 689 nm del estroncio y con las propiedades espectrales necesarias para enfriar el gas y realizar interfaces cuánticas átomos-luz; (ii) permitirá atrapar los átomos a una longitud de onda mágica de 515 nm, para_x000D_ la cual el sistema pueda ser excitado de forma homogénea utilizando la transición a 689 nm._x000D_ El sistema láser incluirá láseres de longitudes de onda 461 nm, 515 nm y 689 nm, así como un medidor de longitud de onda y una cavidad óptica ultraestable para su estabilización. Su instalación favorecerá el desarrollo de nuevas colaboraciones científicas y líneas de investigación teóricas y experimentales en la región de Barcelona. (Spanish)
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Strontium is an alkali-earth atom with two valence electrons in its outer shell, resulting in ideal optical properties for developing various research lines in quantum optics and atomic physics. These include: (i) the study of quantum light-trapped atoms interfaces where collective interference effects play a central role, with applications in quantum memories, strongly correlated photon states and many-body metrology; (ii) the realization of quantum simulators with artificial gauge fields and long-range interactions exploiting Rydberg states._x000D_ In this project, we request a laser system for cooling and manipulating ultracold strontium atoms. This system will: (i) provide light resonant with the 461 nm and 689 nm optical transitions of strontium and of adequate spectral properties in order to cool the gas and realize quantum atom-light interfaces; (ii) trap the atoms at a magic wavelength (515 nm), allowing for homogeneous excitation of the system on the 689 nm transition._x000D_ The laser system should include lasers at 461 nm, 515 nm and 689 nm, a wavemeter and an ultrastable optical cavity to stabilize them. It will enable the development of a novel experimental platform based on two-electron atoms, making new scientific collaborations and theoretical and experimental research lines possible in the Barcelona region. (English)
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Le strontium est un atome de terre alcaline avec deux électrons de valence. Cela lui donne des propriétés optiques idéales pour le développement de diverses lignes de recherche en optique quantique et en physique atomique, y compris: (I) l’étude des interfaces quantiques entre les atomes piégés et la lumière dans lesquelles les effets collectifs jouent un rôle essentiel, avec des applications dans les mémoires quantiques, des états de lumière fortement corrélés et_x000D_ métrologie; (II) effectuer des simulateurs quantiques pour l’étude de systèmes avec des champs de jauge artificiels et avec des interactions à longue portée à l’aide d’états Rydberg._x000D_ Cette action est axée sur l’acquisition d’un système laser pour le refroidissement et la manipulation des atomes de strontium ultra-froid. Ce système: (I) fournir une lumière de résonance avec des transitions optiques à 461 nm et 689 nm de strontium et avec les propriétés spectrales nécessaires pour refroidir le gaz et effectuer des interfaces atome-lumière quantique; (II) permettra de piéger les atomes à une longueur d’onde magique de 515 nm, para_x000D_ que le système peut être uniformément excité en utilisant la transition vers 689 nm._x000D_ Le système laser doit comprendre des lasers de 461 nm, 515 nm et 689 nm, ainsi qu’un compteur de longueurs d’onde et une cavité optique ultrastable pour la stabilisation. Son installation favorisera le développement de nouvelles collaborations scientifiques et de nouvelles lignes de recherche théorique et expérimentale dans la région de Barcelone. (French)
4 December 2021
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Castelldefels
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Identifiers
EQC2019-005699-P
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