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Ultracold ion-atom experiments: cooling, chemistry, and quantum effects

超冷原子 离子 原子物理学 激光冷却 量子模拟器 量子 合并(版本控制) Atom(片上系统) 物理 量子计算机 激光器 量子力学 情报检索 计算机科学 嵌入式系统
作者
Rianne S. Lous,R. Gerritsma
出处
期刊:Advances in Atomic Molecular and Optical Physics [Elsevier BV]
卷期号:: 65-133 被引量:4
标识
DOI:10.1016/bs.aamop.2022.05.002
摘要

Experimental setups that study laser-cooled ions immersed in baths of ultracold atoms merge the two exciting and well-established fields of quantum gases and trapped ions. These experiments benefit both from the exquisite read-out and control of the few-body ion systems as well as the many-body aspects, tunable interactions, and ultracold temperatures of the atoms. However, combining the two leads to challenges both in the experimental design and the physics that can be studied. Nevertheless, these systems have provided insights into ion-atom collisions, buffer gas cooling of ions and quantum effects in the ion-atom interaction. This makes them promising candidates for ultracold quantum chemistry studies, creation of cold molecular ions for spectroscopy and precision measurements, and as test beds for quantum simulation of charged impurity physics. In this review we aim to provide an experimental account of recent progress and introduce the experimental setup and techniques that enabled the observation of quantum effects.

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