論文の概要: Double-EIT Ground-State Cooling of Stationary Two-Dimensional Ion
Lattices
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2003.10276v2
- Date: Mon, 10 May 2021 01:14:07 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-28 07:47:33.738424
- Title: Double-EIT Ground-State Cooling of Stationary Two-Dimensional Ion
Lattices
- Title（参考訳）: 静止2次元イオン格子の二重EIT地中冷却
- Authors: Mu Qiao, Ye Wang, Zhengyang Cai, Botao Du, Pengfei Wang, Chunyang
Luan, Wentao Chen, Heung-Ryoul Noh, and Kihwan Kim
- Abstract要約: ポールトラップ内に閉じ込められた2次元イオン結晶の二重電磁誘導透過(二重EIT)冷却を実験的に検討した。
クロック状態のYbイオンに対して2重EIT基底状態冷却が観測され、EIT冷却は単純な$Lambda$-schemeで他の多くのイオンと同様に実現されていない。
この方法は、他の超微細量子ビットにまで拡張することができ、多くのイオンを持つ静止2D結晶の基底状態の冷却は、量子情報科学の分野を前進させる可能性がある。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 13.151113218912656
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: We theoretically and experimentally investigate double electromagnetically
induced transparency (double-EIT) cooling of two-dimensional ion crystals
confined in a Paul trap. The double-EIT ground-state cooling is observed for
\Yb ions with clock state, for which EIT cooling has not been realized like
many other ions with a simple $\Lambda$-scheme. A cooling rate of $\dot{\bar
n}=34~(\pm1.8)~\rm{ms}^{-1}$ and a cooling limit of $\bar n=0.06~(\pm 0.059)$
are observed for a single ion. The measured cooling rate and limit are
consistent with theoretical predictions. We apply double-EIT cooling to the
transverse modes of two-dimensional (2D) crystals with up to 12 ions. In our 2D
crystals, the micromotion and the transverse mode directions are perpendicular,
which makes them decoupled. Therefore, the cooling on transverse modes is not
disturbed by micromotion, which is confirmed in our experiment. For the center
of mass mode of a 12 ions crystal, we observe a cooling rate and a cooling
limit that are consistent with those of a single ion, including heating rates
proportional to the number of ions. This method can be extended to other
hyperfine qubits, and near ground-state cooling of stationary 2D crystals with
large numbers of ions may advance the field of quantum information sciences.
- Abstract（参考訳）: ポールトラップに閉じ込められた2次元イオン結晶の2重電磁誘導透過(ダブルイート)冷却を理論的および実験的に検討した。
クロック状態の \Yb イオンに対して, EIT 冷却は単純な$\Lambda$-scheme で他の多くのイオンと同様に実現されていない。
1つのイオンに対して、$\dot{\bar n}=34~(\pm1.8)~\rm{ms}^{-1}$と$\bar n=0.06~(\pm 0.059)$の冷却速度が観測される。
測定された冷却速度と限界は理論的な予測と一致している。
最大12イオンの2次元(2次元)結晶の横モードにダブルイート冷却を適用する。
我々の2D結晶では、マイクロモーションと横モードの方向は垂直であり、分離される。
したがって, 横モードの冷却はマイクロモーションによって妨げられず, 実験で確認された。
12イオン結晶の質量モードの中心には、イオン数に比例した加熱率を含む単一のイオンの質量モードと一致する冷却速度と冷却限界が観察される。
この方法は、他の超微細量子ビットに拡張することができ、多数のイオンを持つ静止2d結晶の基底状態付近の冷却は量子情報科学の分野を前進させる可能性がある。
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