論文の概要: Coherence of a dynamically decoupled single neutral atom

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2003.08163v1
• Date: Wed, 18 Mar 2020 11:36:56 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-28 20:15:55.332000
• Title: Coherence of a dynamically decoupled single neutral atom
• Title（参考訳）: 動的に分離された単一中性原子のコヒーレンス
• Authors: Chang Hoong Chow, Boon Long Ng, Christian Kurtsiefer
• Abstract要約: 我々は、光学的にトラッピングされたスピン偏光8,7$Rb原子上での動的疎結合の実装を実験的に研究した。 原子の運動状態と再焦点後のクビットコヒーレンスとの間には強い相関関係が認められた。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Long qubit coherence and efficient atom-photon coupling are essential for advanced applications in quantum communication. One technique to maintain coherence is dynamical decoupling, where a periodic sequence of refocusing pulses is employed to reduce the interaction of the system with the environment. We experimentally study the implementation of dynamical decoupling on an optically-trapped, spin-polarized $^{87}$Rb atom. We use the two magnetic-sensitive $5S_{1/2}$ Zeeman levels, $\lvert{F=2,\ m_{F}=-2}\rangle$ and $\lvert{F=1,\ m_{F}=-1}\rangle$ as qubit states, motivated by the possibility to couple $\lvert{F=2,\ m_{F}=-2}\rangle$ to $5P_{3/2}$ the excited state $\lvert{F'=3,\ m'_{F}=-3}\rangle$ via a closed optical transition. With more refocusing pulses in the dynamical decoupling technique, we manage to extend the coherence time from 38(3)$\mu$s to more than two milliseconds. We also observe a strong correlation between the motional states of the atom and the qubit coherence after the refocusing, which can be used as a measurement basis to resolve trapping parameters.
• Abstract（参考訳）: 量子通信における高度な応用には、長い量子ビットコヒーレンスと効率的な原子-光子カップリングが不可欠である。 コヒーレンスを維持するための1つのテクニックは動的疎結合であり、システムと環境との相互作用を減らすために周期的な再焦点パルス列を用いる。 スピン分極した$^{87}$rb原子上での動的デカップリングの実装を実験的に検討した。 2つの磁気感度を持つ5S_{1/2}=ゼーマンレベル、$\lvert{F=2,\ m_{F}=-2}\rangle$と$\lvert{F=1,\ m_{F}=-1}\rangle$をクォービット状態として使用し、$\lvert{F=2,\ m_{F}=-2}\rangle$から$5P_{3/2}$に励起状態$\lvert{F'=3,\ m'_{F}=-3}\rangle$を閉光遷移によって結合する。 動的デカップリング法において、より多くの再焦点パルスにより、コヒーレンス時間を38(3)$\mu$sから2ミリ秒以上にまで拡張することができた。 また, 原子の運動状態と再焦点後のクビットコヒーレンスとの間には強い相関関係が見られ, トラップパラメータの解法として利用することができる。

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