光学・静電トラップにおける長いイオン寿命と有効なイオン隔離

低い加熱率やデコヒーレンス速度と同様に、個々の粒子を環境から本質的に隔離する長いトラップ時間は、トラップした粒子を量子レベルで制御するのに不可欠な要素である。今回我々は、中性原子に匹敵するレベルでイオンの光学的トラッピングと隔離を実行でき、これまでの研究と比較して寿命を3桁長くできることを実証するとともに、総加熱率の上限を測定している。今回実現された環境からの隔離は、これまで不可能であった衝突エネルギーでのイオンと原子の極低温相互作用という新領域への道を開くものであり、例えば二色トラップやより高次元の光格子などのさまざまな汎用的光学トラップ形状で、イオンと原子を用いた新しいタイプの実験的量子シミュレーションを実現できる可能性がある。