Abstract

We demonstrate trapping and quantum state control of single cesium atoms in a 532 nm wavelength bottle beam trap. The three-dimensional trap is formed by crossing two unit charge vortex beams. Single atoms are loaded with 50% probability directly from a magneto-optical trap. We achieve a trapping lifetime of up to 6 s and demonstrate fast Rabi oscillations with a coherence time of T243±9ms.

© 2012 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. D. Meschede and A. Rauschenbeutel, Adv. At. Mol. Opt. Phys. 53, 75 (2006).
    [CrossRef]
  2. T. Wilk, A. Gaëtan, C. Evellin, J. Wolters, Y. Miroshnychenko, P. Grangier, and A. Browaeys, Phys. Rev. Lett. 104, 010502 (2010).
    [CrossRef]
  3. L. Isenhower, E. Urban, X. L. Zhang, A. T. Gill, T. Henage, T. A. Johnson, T. G. Walker, and M. Saffman, Phys. Rev. Lett. 104, 010503 (2010).
    [CrossRef]
  4. A. Lengwenus, J. Kruse, M. Schlosser, S. Tichelmann, and G. Birkl, Phys. Rev. Lett. 105, 170502 (2010).
    [CrossRef]
  5. N. Schlosser, G. Reymond, I. Protsenko, and P. Grangier, Nature 411, 1024 (2001).
    [CrossRef]
  6. T. Grünzweig, A. Hilliard, M. McGovern, and M. F. Andersen, Nat. Phys. 6, 951 (2010).
    [CrossRef]
  7. X. L. Zhang, L. Isenhower, A. T. Gill, T. G. Walker, and M. Saffman, Phys. Rev. A 82, 030306(R) (2010).
    [CrossRef]
  8. M. Greiner, O. Mandel, T. Esslinger, T. W. Hänsch, and I. Bloch, Nature 415, 39 (2002).
    [CrossRef]
  9. W. S. Bakr, J. I. Gillen, A. Peng, S. Fölling, and M. Greiner, Nature 462, 74 (2009).
    [CrossRef]
  10. C. Weitenberg, M. Endres, J. F. Sherson, M. Cheneau, P. Schauss, T. Fukuhara, I. Bloch, and S. Kuhr, Nature 471, 319 (2011).
    [CrossRef]
  11. M. Saffman, T. G. Walker, and K. Mølmer, Rev. Mod. Phys. 82, 2313 (2010).
    [CrossRef]
  12. S. Zhang, F. Robicheaux, and M. Saffman, Phys. Rev. A 84, 043408 (2011).
    [CrossRef]
  13. K. D. Nelson, X. Li, and D. S. Weiss, Nat. Phys. 3, 556 (2007).
    [CrossRef]
  14. S. Kuhr, W. Alt, D. Schrader, I. Dotsenko, Y. Miroshnychenko, A. Rauschenbeutel, and D. Meschede, Phys. Rev. A 72, 023406 (2005).
    [CrossRef]
  15. T. Kuga, Y. Torii, N. Shiokawa, T. Hirano, Y. Shimizu, and H. Sasada, Phys. Rev. Lett. 78, 4713 (1997).
    [CrossRef]
  16. R. Ozeri, L. Khaykovich, and N. Davidson, Phys. Rev. A 59, R1750 (1999).
    [CrossRef]
  17. R. Ozeri, L. Khaykovich, and N. Davidson, Phys. Rev. A 65, 069903(E) (2002).
    [CrossRef]
  18. S. Kulin, S. Aubin, S. Christe, B. Peker, S. L. Rolston, and L. A. Orozco, J. Opt. B 3, 353 (2001).
    [CrossRef]
  19. S. E. Olson, M. L. Terraciano, M. Bashkansky, and F. K. Fatem I, Phys. Rev. A 76, 061404(R) (2007).
    [CrossRef]
  20. L. Isenhower, W. Williams, A. Dally, and M. Saffman, Opt. Lett. 34, 1159 (2009).
    [CrossRef]
  21. P. Xu, X. He, J. Wang, and M. Zhan, Opt. Lett. 35, 2164 (2010).
    [CrossRef]
  22. F. K. Fatemi, M. Bashkansky, and Z. Dutton, Opt. Express 15, 3589 (2007).
    [CrossRef]
  23. A. Mawardi, S. Hild, A. Widera, and D. Meschede, Opt. Express 19, 21205 (2011).
    [CrossRef]
  24. J. E. Bjorkholm, Phys. Rev. A 38, 1599 (1988).
    [CrossRef]
  25. A. G. Radnaev, Y. O. Dudin, R. Zhao, H. H. Jen, S. D. Jenkins, A. Kuzmich, and T. A. B. Kennedy, Nat. Phys. 6, 894 (2010).
    [CrossRef]
  26. K. C. Younge, B. Knuffman, S. E. Anderson, and G. Raithel, Phys. Rev. Lett. 104, 173001 (2010).
    [CrossRef]

2011 (3)

S. Zhang, F. Robicheaux, and M. Saffman, Phys. Rev. A 84, 043408 (2011).
[CrossRef]

C. Weitenberg, M. Endres, J. F. Sherson, M. Cheneau, P. Schauss, T. Fukuhara, I. Bloch, and S. Kuhr, Nature 471, 319 (2011).
[CrossRef]

A. Mawardi, S. Hild, A. Widera, and D. Meschede, Opt. Express 19, 21205 (2011).
[CrossRef]

2010 (9)

A. G. Radnaev, Y. O. Dudin, R. Zhao, H. H. Jen, S. D. Jenkins, A. Kuzmich, and T. A. B. Kennedy, Nat. Phys. 6, 894 (2010).
[CrossRef]

K. C. Younge, B. Knuffman, S. E. Anderson, and G. Raithel, Phys. Rev. Lett. 104, 173001 (2010).
[CrossRef]

P. Xu, X. He, J. Wang, and M. Zhan, Opt. Lett. 35, 2164 (2010).
[CrossRef]

M. Saffman, T. G. Walker, and K. Mølmer, Rev. Mod. Phys. 82, 2313 (2010).
[CrossRef]

T. Wilk, A. Gaëtan, C. Evellin, J. Wolters, Y. Miroshnychenko, P. Grangier, and A. Browaeys, Phys. Rev. Lett. 104, 010502 (2010).
[CrossRef]

L. Isenhower, E. Urban, X. L. Zhang, A. T. Gill, T. Henage, T. A. Johnson, T. G. Walker, and M. Saffman, Phys. Rev. Lett. 104, 010503 (2010).
[CrossRef]

A. Lengwenus, J. Kruse, M. Schlosser, S. Tichelmann, and G. Birkl, Phys. Rev. Lett. 105, 170502 (2010).
[CrossRef]

T. Grünzweig, A. Hilliard, M. McGovern, and M. F. Andersen, Nat. Phys. 6, 951 (2010).
[CrossRef]

X. L. Zhang, L. Isenhower, A. T. Gill, T. G. Walker, and M. Saffman, Phys. Rev. A 82, 030306(R) (2010).
[CrossRef]

2009 (2)

W. S. Bakr, J. I. Gillen, A. Peng, S. Fölling, and M. Greiner, Nature 462, 74 (2009).
[CrossRef]

L. Isenhower, W. Williams, A. Dally, and M. Saffman, Opt. Lett. 34, 1159 (2009).
[CrossRef]

2007 (3)

F. K. Fatemi, M. Bashkansky, and Z. Dutton, Opt. Express 15, 3589 (2007).
[CrossRef]

S. E. Olson, M. L. Terraciano, M. Bashkansky, and F. K. Fatem I, Phys. Rev. A 76, 061404(R) (2007).
[CrossRef]

K. D. Nelson, X. Li, and D. S. Weiss, Nat. Phys. 3, 556 (2007).
[CrossRef]

2006 (1)

D. Meschede and A. Rauschenbeutel, Adv. At. Mol. Opt. Phys. 53, 75 (2006).
[CrossRef]

2005 (1)

S. Kuhr, W. Alt, D. Schrader, I. Dotsenko, Y. Miroshnychenko, A. Rauschenbeutel, and D. Meschede, Phys. Rev. A 72, 023406 (2005).
[CrossRef]

2002 (2)

R. Ozeri, L. Khaykovich, and N. Davidson, Phys. Rev. A 65, 069903(E) (2002).
[CrossRef]

M. Greiner, O. Mandel, T. Esslinger, T. W. Hänsch, and I. Bloch, Nature 415, 39 (2002).
[CrossRef]

2001 (2)

N. Schlosser, G. Reymond, I. Protsenko, and P. Grangier, Nature 411, 1024 (2001).
[CrossRef]

S. Kulin, S. Aubin, S. Christe, B. Peker, S. L. Rolston, and L. A. Orozco, J. Opt. B 3, 353 (2001).
[CrossRef]

1999 (1)

R. Ozeri, L. Khaykovich, and N. Davidson, Phys. Rev. A 59, R1750 (1999).
[CrossRef]

1997 (1)

T. Kuga, Y. Torii, N. Shiokawa, T. Hirano, Y. Shimizu, and H. Sasada, Phys. Rev. Lett. 78, 4713 (1997).
[CrossRef]

1988 (1)

J. E. Bjorkholm, Phys. Rev. A 38, 1599 (1988).
[CrossRef]

Alt, W.

S. Kuhr, W. Alt, D. Schrader, I. Dotsenko, Y. Miroshnychenko, A. Rauschenbeutel, and D. Meschede, Phys. Rev. A 72, 023406 (2005).
[CrossRef]

Andersen, M. F.

T. Grünzweig, A. Hilliard, M. McGovern, and M. F. Andersen, Nat. Phys. 6, 951 (2010).
[CrossRef]

Anderson, S. E.

K. C. Younge, B. Knuffman, S. E. Anderson, and G. Raithel, Phys. Rev. Lett. 104, 173001 (2010).
[CrossRef]

Aubin, S.

S. Kulin, S. Aubin, S. Christe, B. Peker, S. L. Rolston, and L. A. Orozco, J. Opt. B 3, 353 (2001).
[CrossRef]

Bakr, W. S.

W. S. Bakr, J. I. Gillen, A. Peng, S. Fölling, and M. Greiner, Nature 462, 74 (2009).
[CrossRef]

Bashkansky, M.

S. E. Olson, M. L. Terraciano, M. Bashkansky, and F. K. Fatem I, Phys. Rev. A 76, 061404(R) (2007).
[CrossRef]

F. K. Fatemi, M. Bashkansky, and Z. Dutton, Opt. Express 15, 3589 (2007).
[CrossRef]

Birkl, G.

A. Lengwenus, J. Kruse, M. Schlosser, S. Tichelmann, and G. Birkl, Phys. Rev. Lett. 105, 170502 (2010).
[CrossRef]

Bjorkholm, J. E.

J. E. Bjorkholm, Phys. Rev. A 38, 1599 (1988).
[CrossRef]

Bloch, I.

C. Weitenberg, M. Endres, J. F. Sherson, M. Cheneau, P. Schauss, T. Fukuhara, I. Bloch, and S. Kuhr, Nature 471, 319 (2011).
[CrossRef]

M. Greiner, O. Mandel, T. Esslinger, T. W. Hänsch, and I. Bloch, Nature 415, 39 (2002).
[CrossRef]

Browaeys, A.

T. Wilk, A. Gaëtan, C. Evellin, J. Wolters, Y. Miroshnychenko, P. Grangier, and A. Browaeys, Phys. Rev. Lett. 104, 010502 (2010).
[CrossRef]

Cheneau, M.

C. Weitenberg, M. Endres, J. F. Sherson, M. Cheneau, P. Schauss, T. Fukuhara, I. Bloch, and S. Kuhr, Nature 471, 319 (2011).
[CrossRef]

Christe, S.

S. Kulin, S. Aubin, S. Christe, B. Peker, S. L. Rolston, and L. A. Orozco, J. Opt. B 3, 353 (2001).
[CrossRef]

Dally, A.

Davidson, N.

R. Ozeri, L. Khaykovich, and N. Davidson, Phys. Rev. A 65, 069903(E) (2002).
[CrossRef]

R. Ozeri, L. Khaykovich, and N. Davidson, Phys. Rev. A 59, R1750 (1999).
[CrossRef]

Dotsenko, I.

S. Kuhr, W. Alt, D. Schrader, I. Dotsenko, Y. Miroshnychenko, A. Rauschenbeutel, and D. Meschede, Phys. Rev. A 72, 023406 (2005).
[CrossRef]

Dudin, Y. O.

A. G. Radnaev, Y. O. Dudin, R. Zhao, H. H. Jen, S. D. Jenkins, A. Kuzmich, and T. A. B. Kennedy, Nat. Phys. 6, 894 (2010).
[CrossRef]

Dutton, Z.

Endres, M.

C. Weitenberg, M. Endres, J. F. Sherson, M. Cheneau, P. Schauss, T. Fukuhara, I. Bloch, and S. Kuhr, Nature 471, 319 (2011).
[CrossRef]

Esslinger, T.

M. Greiner, O. Mandel, T. Esslinger, T. W. Hänsch, and I. Bloch, Nature 415, 39 (2002).
[CrossRef]

Evellin, C.

T. Wilk, A. Gaëtan, C. Evellin, J. Wolters, Y. Miroshnychenko, P. Grangier, and A. Browaeys, Phys. Rev. Lett. 104, 010502 (2010).
[CrossRef]

Fatem I, F. K.

S. E. Olson, M. L. Terraciano, M. Bashkansky, and F. K. Fatem I, Phys. Rev. A 76, 061404(R) (2007).
[CrossRef]

Fatemi, F. K.

Fölling, S.

W. S. Bakr, J. I. Gillen, A. Peng, S. Fölling, and M. Greiner, Nature 462, 74 (2009).
[CrossRef]

Fukuhara, T.

C. Weitenberg, M. Endres, J. F. Sherson, M. Cheneau, P. Schauss, T. Fukuhara, I. Bloch, and S. Kuhr, Nature 471, 319 (2011).
[CrossRef]

Gaëtan, A.

T. Wilk, A. Gaëtan, C. Evellin, J. Wolters, Y. Miroshnychenko, P. Grangier, and A. Browaeys, Phys. Rev. Lett. 104, 010502 (2010).
[CrossRef]

Gill, A. T.

L. Isenhower, E. Urban, X. L. Zhang, A. T. Gill, T. Henage, T. A. Johnson, T. G. Walker, and M. Saffman, Phys. Rev. Lett. 104, 010503 (2010).
[CrossRef]

X. L. Zhang, L. Isenhower, A. T. Gill, T. G. Walker, and M. Saffman, Phys. Rev. A 82, 030306(R) (2010).
[CrossRef]

Gillen, J. I.

W. S. Bakr, J. I. Gillen, A. Peng, S. Fölling, and M. Greiner, Nature 462, 74 (2009).
[CrossRef]

Grangier, P.

T. Wilk, A. Gaëtan, C. Evellin, J. Wolters, Y. Miroshnychenko, P. Grangier, and A. Browaeys, Phys. Rev. Lett. 104, 010502 (2010).
[CrossRef]

N. Schlosser, G. Reymond, I. Protsenko, and P. Grangier, Nature 411, 1024 (2001).
[CrossRef]

Greiner, M.

W. S. Bakr, J. I. Gillen, A. Peng, S. Fölling, and M. Greiner, Nature 462, 74 (2009).
[CrossRef]

M. Greiner, O. Mandel, T. Esslinger, T. W. Hänsch, and I. Bloch, Nature 415, 39 (2002).
[CrossRef]

Grünzweig, T.

T. Grünzweig, A. Hilliard, M. McGovern, and M. F. Andersen, Nat. Phys. 6, 951 (2010).
[CrossRef]

Hänsch, T. W.

M. Greiner, O. Mandel, T. Esslinger, T. W. Hänsch, and I. Bloch, Nature 415, 39 (2002).
[CrossRef]

He, X.

Henage, T.

L. Isenhower, E. Urban, X. L. Zhang, A. T. Gill, T. Henage, T. A. Johnson, T. G. Walker, and M. Saffman, Phys. Rev. Lett. 104, 010503 (2010).
[CrossRef]

Hild, S.

Hilliard, A.

T. Grünzweig, A. Hilliard, M. McGovern, and M. F. Andersen, Nat. Phys. 6, 951 (2010).
[CrossRef]

Hirano, T.

T. Kuga, Y. Torii, N. Shiokawa, T. Hirano, Y. Shimizu, and H. Sasada, Phys. Rev. Lett. 78, 4713 (1997).
[CrossRef]

Isenhower, L.

X. L. Zhang, L. Isenhower, A. T. Gill, T. G. Walker, and M. Saffman, Phys. Rev. A 82, 030306(R) (2010).
[CrossRef]

L. Isenhower, E. Urban, X. L. Zhang, A. T. Gill, T. Henage, T. A. Johnson, T. G. Walker, and M. Saffman, Phys. Rev. Lett. 104, 010503 (2010).
[CrossRef]

L. Isenhower, W. Williams, A. Dally, and M. Saffman, Opt. Lett. 34, 1159 (2009).
[CrossRef]

Jen, H. H.

A. G. Radnaev, Y. O. Dudin, R. Zhao, H. H. Jen, S. D. Jenkins, A. Kuzmich, and T. A. B. Kennedy, Nat. Phys. 6, 894 (2010).
[CrossRef]

Jenkins, S. D.

A. G. Radnaev, Y. O. Dudin, R. Zhao, H. H. Jen, S. D. Jenkins, A. Kuzmich, and T. A. B. Kennedy, Nat. Phys. 6, 894 (2010).
[CrossRef]

Johnson, T. A.

L. Isenhower, E. Urban, X. L. Zhang, A. T. Gill, T. Henage, T. A. Johnson, T. G. Walker, and M. Saffman, Phys. Rev. Lett. 104, 010503 (2010).
[CrossRef]

Kennedy, T. A. B.

A. G. Radnaev, Y. O. Dudin, R. Zhao, H. H. Jen, S. D. Jenkins, A. Kuzmich, and T. A. B. Kennedy, Nat. Phys. 6, 894 (2010).
[CrossRef]

Khaykovich, L.

R. Ozeri, L. Khaykovich, and N. Davidson, Phys. Rev. A 65, 069903(E) (2002).
[CrossRef]

R. Ozeri, L. Khaykovich, and N. Davidson, Phys. Rev. A 59, R1750 (1999).
[CrossRef]

Knuffman, B.

K. C. Younge, B. Knuffman, S. E. Anderson, and G. Raithel, Phys. Rev. Lett. 104, 173001 (2010).
[CrossRef]

Kruse, J.

A. Lengwenus, J. Kruse, M. Schlosser, S. Tichelmann, and G. Birkl, Phys. Rev. Lett. 105, 170502 (2010).
[CrossRef]

Kuga, T.

T. Kuga, Y. Torii, N. Shiokawa, T. Hirano, Y. Shimizu, and H. Sasada, Phys. Rev. Lett. 78, 4713 (1997).
[CrossRef]

Kuhr, S.

C. Weitenberg, M. Endres, J. F. Sherson, M. Cheneau, P. Schauss, T. Fukuhara, I. Bloch, and S. Kuhr, Nature 471, 319 (2011).
[CrossRef]

S. Kuhr, W. Alt, D. Schrader, I. Dotsenko, Y. Miroshnychenko, A. Rauschenbeutel, and D. Meschede, Phys. Rev. A 72, 023406 (2005).
[CrossRef]

Kulin, S.

S. Kulin, S. Aubin, S. Christe, B. Peker, S. L. Rolston, and L. A. Orozco, J. Opt. B 3, 353 (2001).
[CrossRef]

Kuzmich, A.

A. G. Radnaev, Y. O. Dudin, R. Zhao, H. H. Jen, S. D. Jenkins, A. Kuzmich, and T. A. B. Kennedy, Nat. Phys. 6, 894 (2010).
[CrossRef]

Lengwenus, A.

A. Lengwenus, J. Kruse, M. Schlosser, S. Tichelmann, and G. Birkl, Phys. Rev. Lett. 105, 170502 (2010).
[CrossRef]

Li, X.

K. D. Nelson, X. Li, and D. S. Weiss, Nat. Phys. 3, 556 (2007).
[CrossRef]

Mandel, O.

M. Greiner, O. Mandel, T. Esslinger, T. W. Hänsch, and I. Bloch, Nature 415, 39 (2002).
[CrossRef]

Mawardi, A.

McGovern, M.

T. Grünzweig, A. Hilliard, M. McGovern, and M. F. Andersen, Nat. Phys. 6, 951 (2010).
[CrossRef]

Meschede, D.

A. Mawardi, S. Hild, A. Widera, and D. Meschede, Opt. Express 19, 21205 (2011).
[CrossRef]

D. Meschede and A. Rauschenbeutel, Adv. At. Mol. Opt. Phys. 53, 75 (2006).
[CrossRef]

S. Kuhr, W. Alt, D. Schrader, I. Dotsenko, Y. Miroshnychenko, A. Rauschenbeutel, and D. Meschede, Phys. Rev. A 72, 023406 (2005).
[CrossRef]

Miroshnychenko, Y.

T. Wilk, A. Gaëtan, C. Evellin, J. Wolters, Y. Miroshnychenko, P. Grangier, and A. Browaeys, Phys. Rev. Lett. 104, 010502 (2010).
[CrossRef]

S. Kuhr, W. Alt, D. Schrader, I. Dotsenko, Y. Miroshnychenko, A. Rauschenbeutel, and D. Meschede, Phys. Rev. A 72, 023406 (2005).
[CrossRef]

Mølmer, K.

M. Saffman, T. G. Walker, and K. Mølmer, Rev. Mod. Phys. 82, 2313 (2010).
[CrossRef]

Nelson, K. D.

K. D. Nelson, X. Li, and D. S. Weiss, Nat. Phys. 3, 556 (2007).
[CrossRef]

Olson, S. E.

S. E. Olson, M. L. Terraciano, M. Bashkansky, and F. K. Fatem I, Phys. Rev. A 76, 061404(R) (2007).
[CrossRef]

Orozco, L. A.

S. Kulin, S. Aubin, S. Christe, B. Peker, S. L. Rolston, and L. A. Orozco, J. Opt. B 3, 353 (2001).
[CrossRef]

Ozeri, R.

R. Ozeri, L. Khaykovich, and N. Davidson, Phys. Rev. A 65, 069903(E) (2002).
[CrossRef]

R. Ozeri, L. Khaykovich, and N. Davidson, Phys. Rev. A 59, R1750 (1999).
[CrossRef]

Peker, B.

S. Kulin, S. Aubin, S. Christe, B. Peker, S. L. Rolston, and L. A. Orozco, J. Opt. B 3, 353 (2001).
[CrossRef]

Peng, A.

W. S. Bakr, J. I. Gillen, A. Peng, S. Fölling, and M. Greiner, Nature 462, 74 (2009).
[CrossRef]

Protsenko, I.

N. Schlosser, G. Reymond, I. Protsenko, and P. Grangier, Nature 411, 1024 (2001).
[CrossRef]

Radnaev, A. G.

A. G. Radnaev, Y. O. Dudin, R. Zhao, H. H. Jen, S. D. Jenkins, A. Kuzmich, and T. A. B. Kennedy, Nat. Phys. 6, 894 (2010).
[CrossRef]

Raithel, G.

K. C. Younge, B. Knuffman, S. E. Anderson, and G. Raithel, Phys. Rev. Lett. 104, 173001 (2010).
[CrossRef]

Rauschenbeutel, A.

D. Meschede and A. Rauschenbeutel, Adv. At. Mol. Opt. Phys. 53, 75 (2006).
[CrossRef]

S. Kuhr, W. Alt, D. Schrader, I. Dotsenko, Y. Miroshnychenko, A. Rauschenbeutel, and D. Meschede, Phys. Rev. A 72, 023406 (2005).
[CrossRef]

Reymond, G.

N. Schlosser, G. Reymond, I. Protsenko, and P. Grangier, Nature 411, 1024 (2001).
[CrossRef]

Robicheaux, F.

S. Zhang, F. Robicheaux, and M. Saffman, Phys. Rev. A 84, 043408 (2011).
[CrossRef]

Rolston, S. L.

S. Kulin, S. Aubin, S. Christe, B. Peker, S. L. Rolston, and L. A. Orozco, J. Opt. B 3, 353 (2001).
[CrossRef]

Saffman, M.

S. Zhang, F. Robicheaux, and M. Saffman, Phys. Rev. A 84, 043408 (2011).
[CrossRef]

X. L. Zhang, L. Isenhower, A. T. Gill, T. G. Walker, and M. Saffman, Phys. Rev. A 82, 030306(R) (2010).
[CrossRef]

M. Saffman, T. G. Walker, and K. Mølmer, Rev. Mod. Phys. 82, 2313 (2010).
[CrossRef]

L. Isenhower, E. Urban, X. L. Zhang, A. T. Gill, T. Henage, T. A. Johnson, T. G. Walker, and M. Saffman, Phys. Rev. Lett. 104, 010503 (2010).
[CrossRef]

L. Isenhower, W. Williams, A. Dally, and M. Saffman, Opt. Lett. 34, 1159 (2009).
[CrossRef]

Sasada, H.

T. Kuga, Y. Torii, N. Shiokawa, T. Hirano, Y. Shimizu, and H. Sasada, Phys. Rev. Lett. 78, 4713 (1997).
[CrossRef]

Schauss, P.

C. Weitenberg, M. Endres, J. F. Sherson, M. Cheneau, P. Schauss, T. Fukuhara, I. Bloch, and S. Kuhr, Nature 471, 319 (2011).
[CrossRef]

Schlosser, M.

A. Lengwenus, J. Kruse, M. Schlosser, S. Tichelmann, and G. Birkl, Phys. Rev. Lett. 105, 170502 (2010).
[CrossRef]

Schlosser, N.

N. Schlosser, G. Reymond, I. Protsenko, and P. Grangier, Nature 411, 1024 (2001).
[CrossRef]

Schrader, D.

S. Kuhr, W. Alt, D. Schrader, I. Dotsenko, Y. Miroshnychenko, A. Rauschenbeutel, and D. Meschede, Phys. Rev. A 72, 023406 (2005).
[CrossRef]

Sherson, J. F.

C. Weitenberg, M. Endres, J. F. Sherson, M. Cheneau, P. Schauss, T. Fukuhara, I. Bloch, and S. Kuhr, Nature 471, 319 (2011).
[CrossRef]

Shimizu, Y.

T. Kuga, Y. Torii, N. Shiokawa, T. Hirano, Y. Shimizu, and H. Sasada, Phys. Rev. Lett. 78, 4713 (1997).
[CrossRef]

Shiokawa, N.

T. Kuga, Y. Torii, N. Shiokawa, T. Hirano, Y. Shimizu, and H. Sasada, Phys. Rev. Lett. 78, 4713 (1997).
[CrossRef]

Terraciano, M. L.

S. E. Olson, M. L. Terraciano, M. Bashkansky, and F. K. Fatem I, Phys. Rev. A 76, 061404(R) (2007).
[CrossRef]

Tichelmann, S.

A. Lengwenus, J. Kruse, M. Schlosser, S. Tichelmann, and G. Birkl, Phys. Rev. Lett. 105, 170502 (2010).
[CrossRef]

Torii, Y.

T. Kuga, Y. Torii, N. Shiokawa, T. Hirano, Y. Shimizu, and H. Sasada, Phys. Rev. Lett. 78, 4713 (1997).
[CrossRef]

Urban, E.

L. Isenhower, E. Urban, X. L. Zhang, A. T. Gill, T. Henage, T. A. Johnson, T. G. Walker, and M. Saffman, Phys. Rev. Lett. 104, 010503 (2010).
[CrossRef]

Walker, T. G.

L. Isenhower, E. Urban, X. L. Zhang, A. T. Gill, T. Henage, T. A. Johnson, T. G. Walker, and M. Saffman, Phys. Rev. Lett. 104, 010503 (2010).
[CrossRef]

X. L. Zhang, L. Isenhower, A. T. Gill, T. G. Walker, and M. Saffman, Phys. Rev. A 82, 030306(R) (2010).
[CrossRef]

M. Saffman, T. G. Walker, and K. Mølmer, Rev. Mod. Phys. 82, 2313 (2010).
[CrossRef]

Wang, J.

Weiss, D. S.

K. D. Nelson, X. Li, and D. S. Weiss, Nat. Phys. 3, 556 (2007).
[CrossRef]

Weitenberg, C.

C. Weitenberg, M. Endres, J. F. Sherson, M. Cheneau, P. Schauss, T. Fukuhara, I. Bloch, and S. Kuhr, Nature 471, 319 (2011).
[CrossRef]

Widera, A.

Wilk, T.

T. Wilk, A. Gaëtan, C. Evellin, J. Wolters, Y. Miroshnychenko, P. Grangier, and A. Browaeys, Phys. Rev. Lett. 104, 010502 (2010).
[CrossRef]

Williams, W.

Wolters, J.

T. Wilk, A. Gaëtan, C. Evellin, J. Wolters, Y. Miroshnychenko, P. Grangier, and A. Browaeys, Phys. Rev. Lett. 104, 010502 (2010).
[CrossRef]

Xu, P.

Younge, K. C.

K. C. Younge, B. Knuffman, S. E. Anderson, and G. Raithel, Phys. Rev. Lett. 104, 173001 (2010).
[CrossRef]

Zhan, M.

Zhang, S.

S. Zhang, F. Robicheaux, and M. Saffman, Phys. Rev. A 84, 043408 (2011).
[CrossRef]

Zhang, X. L.

L. Isenhower, E. Urban, X. L. Zhang, A. T. Gill, T. Henage, T. A. Johnson, T. G. Walker, and M. Saffman, Phys. Rev. Lett. 104, 010503 (2010).
[CrossRef]

X. L. Zhang, L. Isenhower, A. T. Gill, T. G. Walker, and M. Saffman, Phys. Rev. A 82, 030306(R) (2010).
[CrossRef]

Zhao, R.

A. G. Radnaev, Y. O. Dudin, R. Zhao, H. H. Jen, S. D. Jenkins, A. Kuzmich, and T. A. B. Kennedy, Nat. Phys. 6, 894 (2010).
[CrossRef]

Adv. At. Mol. Opt. Phys. (1)

D. Meschede and A. Rauschenbeutel, Adv. At. Mol. Opt. Phys. 53, 75 (2006).
[CrossRef]

J. Opt. B (1)

S. Kulin, S. Aubin, S. Christe, B. Peker, S. L. Rolston, and L. A. Orozco, J. Opt. B 3, 353 (2001).
[CrossRef]

Nat. Phys. (3)

A. G. Radnaev, Y. O. Dudin, R. Zhao, H. H. Jen, S. D. Jenkins, A. Kuzmich, and T. A. B. Kennedy, Nat. Phys. 6, 894 (2010).
[CrossRef]

T. Grünzweig, A. Hilliard, M. McGovern, and M. F. Andersen, Nat. Phys. 6, 951 (2010).
[CrossRef]

K. D. Nelson, X. Li, and D. S. Weiss, Nat. Phys. 3, 556 (2007).
[CrossRef]

Nature (4)

N. Schlosser, G. Reymond, I. Protsenko, and P. Grangier, Nature 411, 1024 (2001).
[CrossRef]

M. Greiner, O. Mandel, T. Esslinger, T. W. Hänsch, and I. Bloch, Nature 415, 39 (2002).
[CrossRef]

W. S. Bakr, J. I. Gillen, A. Peng, S. Fölling, and M. Greiner, Nature 462, 74 (2009).
[CrossRef]

C. Weitenberg, M. Endres, J. F. Sherson, M. Cheneau, P. Schauss, T. Fukuhara, I. Bloch, and S. Kuhr, Nature 471, 319 (2011).
[CrossRef]

Opt. Express (2)

Opt. Lett. (2)

Phys. Rev. A (7)

S. E. Olson, M. L. Terraciano, M. Bashkansky, and F. K. Fatem I, Phys. Rev. A 76, 061404(R) (2007).
[CrossRef]

J. E. Bjorkholm, Phys. Rev. A 38, 1599 (1988).
[CrossRef]

S. Zhang, F. Robicheaux, and M. Saffman, Phys. Rev. A 84, 043408 (2011).
[CrossRef]

X. L. Zhang, L. Isenhower, A. T. Gill, T. G. Walker, and M. Saffman, Phys. Rev. A 82, 030306(R) (2010).
[CrossRef]

S. Kuhr, W. Alt, D. Schrader, I. Dotsenko, Y. Miroshnychenko, A. Rauschenbeutel, and D. Meschede, Phys. Rev. A 72, 023406 (2005).
[CrossRef]

R. Ozeri, L. Khaykovich, and N. Davidson, Phys. Rev. A 59, R1750 (1999).
[CrossRef]

R. Ozeri, L. Khaykovich, and N. Davidson, Phys. Rev. A 65, 069903(E) (2002).
[CrossRef]

Phys. Rev. Lett. (5)

T. Kuga, Y. Torii, N. Shiokawa, T. Hirano, Y. Shimizu, and H. Sasada, Phys. Rev. Lett. 78, 4713 (1997).
[CrossRef]

T. Wilk, A. Gaëtan, C. Evellin, J. Wolters, Y. Miroshnychenko, P. Grangier, and A. Browaeys, Phys. Rev. Lett. 104, 010502 (2010).
[CrossRef]

L. Isenhower, E. Urban, X. L. Zhang, A. T. Gill, T. Henage, T. A. Johnson, T. G. Walker, and M. Saffman, Phys. Rev. Lett. 104, 010503 (2010).
[CrossRef]

A. Lengwenus, J. Kruse, M. Schlosser, S. Tichelmann, and G. Birkl, Phys. Rev. Lett. 105, 170502 (2010).
[CrossRef]

K. C. Younge, B. Knuffman, S. E. Anderson, and G. Raithel, Phys. Rev. Lett. 104, 173001 (2010).
[CrossRef]

Rev. Mod. Phys. (1)

M. Saffman, T. G. Walker, and K. Mølmer, Rev. Mod. Phys. 82, 2313 (2010).
[CrossRef]

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (5)

Fig. 1.
Fig. 1.

Experimental setup with paths for (I) 532 nm trap light, (II) 852 nm atom observation, and (III) 457 nm Raman light.

Fig. 2.
Fig. 2.

Intensity distribution of the BBT recorded by a CCD camera at (a) z=2, 12, 22μm and the reconstructed intensity distributions in the (b) xz and (c) yz planes.

Fig. 3.
Fig. 3.

Photon counter signal (a) during continuous atom loading process in a kB×300μK trap with t1, t2=4s. (b) Atom loading histogram.

Fig. 4.
Fig. 4.

Atom retention measurements for a single atom in the BBT with kB×300μK trapping depth when readout light is always on (bright trap, small blue dots) and off during storage time (dark trap, open black circles). Each data point is averaged over more than 100 samples. The inset shows the dependence on trap depth.

Fig. 5.
Fig. 5.

Ramsey fringe contrast (blue dots) at different delay times td between π/2 Raman pulses. The exponential fit (red curve) gives T2=43±9ms. The nonunity contrast at td=0 is due to noise on the Raman lasers. Inset, Ramsey fringe measurement at td=10ms. Each data point comes from an average of more than 40 samples.

Metrics