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Polarization-gradient cooling of 1D and 2D ion Coulomb crystals
Ist Teil von
New journal of physics, 2020-10, Vol.22 (10), p.103013
Ort / Verlag
Bristol: IOP Publishing
Erscheinungsjahr
2020
Quelle
Free E-Journal (出版社公開部分のみ)
Beschreibungen/Notizen
We present experiments on polarization gradient cooling of Ca+ multi-ion Coulomb crystals in a linear Paul trap. Polarization gradient cooling of the collective modes of motion whose eigenvectors have overlap with the symmetry axis of the trap is achieved by two counter-propagating laser beams with mutually orthogonal linear polarizations that are blue-detuned from the S1/2 ↔ P1/2 transition. We demonstrate cooling of linear chains of up to 51 ions and 2D-crystals in zig-zag configuration with 22 ions. The cooling results are compared with numerical simulations and the predictions of a simple model of cooling in a moving polarization gradient.