Компенсация аберраций оптических пинцетов для массивов отдельных атомов

Подготовка высокоточных голографических оптических пинцетов, являющаяся критическим требованием для платформ нейтрально-атомных квантовых вычислений, сталкивается с проблемой ухудшения характеристик ловушек из-за системных аберраций. В данной работе мы предлагаем простой и эффективный алгоритм коррекции аберраций для оптических систем без волнового датчика, основанный на коррекции относительного бокового смещения дифрагированного света в разных пространственных областях. Применённый к системе холодных атомов, этот метод демонстрирует активную коррекцию аберраций до нескольких длин волн, снижая их до разности пик‑к‑дну в 0.19(3)λ. После коррекции аберраций значительно улучшаются качество дифракционного пятна и глубина оптической ловушки. В сочетании с последующей оптимизацией массива метод позволяет генерировать равномерные массивы оптических ловушек с повышенной эффективностью загрузки атомов. Метод не требует предварительной информации о волновом фронте или дополнительного оборудования, используя только пространственный модулятор света (SLM) и стандартную CCD-камеру. Его вычислительная эффективность и простота аппаратной реализации делают его широко применимым в таких областях, как лазерная литография и микроскопия.