Fugu-MT 論文翻訳(概要): VECSEL systems for quantum information processing with trapped beryllium ions

論文の概要: VECSEL systems for quantum information processing with trapped beryllium ions

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2003.09060v1
Date: Fri, 20 Mar 2020 01:18:58 GMT
ステータス: 処理完了
システム内更新日: 2023-05-28 15:46:39.106690
Title: VECSEL systems for quantum information processing with trapped beryllium ions
Title（参考訳）: ベリリウムイオンを捕捉した量子情報処理のためのVECSELシステム
Authors: S. C. Burd, J.-P. Penttinen, P.-Y. Hou, H. M. Knaack, S. Ranta, M. M\"aki, E. Kantola, M. Guina, D. H. Slichter, D. Leibfried, A. C. Wilson
Abstract要約: 紫外線を235nmと313nmで生成する2つの垂直キャビティ表面発光レーザ(VECSEL)を実証した。これらのシステムは、ベリリウムイオンを閉じ込めた量子情報処理用途に適している。
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: Two vertical-external-cavity surface-emitting laser (VECSEL) systems producing ultraviolet (UV) radiation at 235 nm and 313 nm are demonstrated. The systems are suitable for quantum information processing applications with trapped beryllium ions. Each system consists of a compact, single-frequency, continuous-wave VECSEL producing high-power near-infrared light, tunable over tens of nanometers. One system generates 2.4 W at 940 nm, using a gain mirror based on GaInAs/GaAs quantum wells, which is converted to 54 mW of 235 nm light for photoionization of neutral beryllium atoms. The other system uses a novel gain mirror based on GaInNAs/GaAs quantum-wells, enabling wavelength extension with manageable strain in the GaAs lattice. This system generates 1.6 W at 1252 nm, which is converted to 41 mW of 313 nm light that is used to laser cool trapped $^{9}$Be$^{+}$ ions and to implement quantum state preparation and detection. The 313 nm system is also suitable for implementing high-fidelity quantum gates, and more broadly, our results extend the capabilities of VECSEL systems for applications in atomic, molecular, and optical physics.
Abstract（参考訳）: 紫外線を235nmと313nmで生成する2つの垂直キャビティ表面発光レーザ(VECSEL)を実証した。これらのシステムは、ベリリウムイオンを閉じ込めた量子情報処理用途に適している。それぞれのシステムはコンパクトで単一周波数で連続波のVECSELで構成され、数十ナノメートルで調整可能な高出力近赤外光を発生させる。 1つのシステムは940nmで2.4wを生成し、gainas/gaas量子井戸に基づくゲインミラーを用いて、中性ベリリウム原子の光イオン化のために54mwの235nm光に変換される。他方のシステムはGaInNAs/GaAs量子井戸に基づく新しい利得ミラーを使用し、GaAs格子内の管理可能なひずみによる波長拡張を可能にする。このシステムは 1252 nm で1.6 w を生成し、313 nm の41 mw の光に変換し、冷却された$^{9}$be$^{+}$ イオンをレーザー照射し、量子状態の生成と検出を行う。 313nm系は高忠実度量子ゲートの実装にも適しており、より広範に、原子、分子、光学物理学への応用のためのVECSEL系の性能を拡張した。

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