Penning-trap experiments for spectroscopy of highly-charged ions at HITRAP

Vogel, Manuel; Andelkovic, Zoran; Birkl, G.; Ebrahimi, Sadollah; Hannen, V.; Lindenfels, D. von; Martín, A.; Murböck, T.; Nörtershäuser, W.; Quint, W.; Schmidt, S.; Segal, D. M.; Thompson, Richard C.; Vollbrecht, Jonas; Weinheimer, C.; Wiesel, M.

doi:10.1088/0031-8949/2015/t166/014066

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“…Cold, trapped ions are one of the leading systems with which to study processes that require excellent environmental isolation, including quantum computation [1], quantum simulation [2], and metrology [3,4]. Penning traps [5,6] are most widely used for precision measurements on fundamental particles and atomic ions [7][8][9] and have also found applications in quantum information [2,10,11]. Unlike radiofrequency (RF) traps, Penning traps require no oscillating fields, making them suitable for trapping 2-and 3-D Coulomb crystals [12] and ions in states sensitive to RF perturbation (e.g.…”

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confidence: 99%

Resolved-Sideband Laser Cooling in a Penning Trap

et al. 2016

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We report the laser cooling of a single ^{40}Ca^{+} ion in a Penning trap to the motional ground state in one dimension. Cooling is performed in the strong binding limit on the 729-nm electric quadrupole S_{1/2}↔D_{5/2} transition, broadened by a quench laser coupling the D_{5/2} and P_{3/2} levels. We find the final ground-state occupation to be 98(1)%. We measure the heating rate of the trap to be very low with n[over ¯][over ˙]≈0.3(2) s^{-1} for trap frequencies from 150-400 kHz, consistent with the large ion-electrode distance.

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confidence: 99%

Resolved-Sideband Laser Cooling in a Penning Trap

et al. 2016

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“…A interação entre campos magnéticos e partículas carregadas são a base de projetos de pesquisas com orçamentos gigantescos em todo o mundo, como Sirius, Large Hadron Collider (LHC), Max IV, Paul Scherrer Institut (PSI) e European Spallation Source (ESS), e possui diversas aplicações em pesquisas sofisticadas, como espectroscopia [16], física do plasma [17], física do estado sólido [18], além de que existem vários fenômenos interessantes que ocorrem na atmosfera da Terra, decorrentes dessa interação, que valem apena ser explorados por aqueles que se interessam por confinamento de partículas de altas energias [19][20][21].…”

Section: Introductionunclassified

Interação de uma partícula quântica eletricamente carregada com um campo magnético clássico

Pastana

Rodrigues

2023

Rev. Bras. Ensino Fís.

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Este trabalho tem como objetivo apresentar uma abordagem introdutória ao tratamento quântico de sistemas de uma partícula carregada imersa em um campo magnético constante. Em primeiro lugar, este trabalho inicia resgatando alguns conceitos básicos de Mecânica Quântica, como equação de Schrödinger e equação de Heisenberg, evolução temporal dos estados, estados e operadores no espaço de posição, etc. Esta revisão serve como uma etapa do trabalho que complementa o seguinte: a construção das ferramentas essenciais para o estudo da interação de uma partícula carregada sub ação de um campo magnético constante. Por fim, tratamos do objetivo principal do trabalho, que é mostrar que o estudo dessa interação, no formalismo da Mecânica Quântica ondulatória de Schrödinger, pode ser feito através do estudo dos níveis de Landau e o efeito Aharonov–Bohm.

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“…O movimento de partículas carregasé um tema presente em variasáreas da física como espectroscopia [4], física do Plasma [5,6], alguns fenômenos atmosféricos [7,8], em aceleradores de partícula tal como Sirius [9], entre outras.…”

Section: Introductionunclassified

Confinamento de uma partícula carregada submetida a um campo magnético oscilante em um plano (xy) e uniforme na direção perpendicular (z)

Pastana

Rodrigues

2021

Rev. Bras. Ensino Fís.

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Neste artigo utilizou–se um campo magnético da forma ℬ → = ℬ 1 [ cos ( ω t ) i ^ + sin ( ω t ) j ^ ] + ℬ 0 k ^ como ordem zero de uma expansão, advinda de um campo magnético parabólico, para descrever o movimento confinado de uma partícula eletricamente carregada sujeita a uma força de Lorentz, com uma dinâmica válida para uma região específica do espaço. As equações de movimento obtidas são não-lineares e uma solução particular pode ser extraída, na qual a partícula realiza um movimento periódico. Além disso, através das seções de Poincaré e expoentes de Lyapunov, constatamos que o sistema é caótico, e, portanto, admite deferentes forma de trajetórias quase fechadas obtidas variando–se levemente os parâmetros e condições iniciais, a partir de uma solução numérica.

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Penning-trap experiments for spectroscopy of highly-charged ions at HITRAP

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Resolved-Sideband Laser Cooling in a Penning Trap

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