微秒级高存活率与钇原子阵列数量分辨检测
可扩展的原子基量子平台(用于模拟、计算和计量)需要实现单个原子的快速、高保真度且低损耗成像。传统荧光检测方法依赖持续冷却,将检测范围限制在单个原子,并因成像时间过长制约实验周期和电路运行中的条件操作。本研究展示了在无需主动冷却的光镊系统中实现快速低损耗单原子成像,该突破得益于镱原子的优异特性。通过微秒级荧光收集,该团队实现了高于99.9%的单原子识别保真度与99.5%的单次检测存活率。通过在魔幻光阱中插入短至数百微秒的再冷却脉冲,研究人员实现了连续数十次检测且单次成像原子滞留概率恒定的目标——这是光镊处理器与原子钟实现原子快速重用的关键进展。该方法不会引发多原子阱的宇称投影效应,可实现每个位点多个原子的单次数量分辨检测。这使研究人员得以研究蓝失谐光助碰撞驱动下光镊单原子近确定性制备过程。此外,低损耗成像接近衍射极限的空间分辨率,实现了密集阵列中的数量分辨显微观测,为量子模拟器中光学晶格位点占据的直接读出及密度涨落与关联测量开辟了新路径。
