論文の概要: Hyperfine interaction and coherence time of praseodymium ions at the
site 2 in yttrium orthosilicate
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2005.11543v1
- Date: Sat, 23 May 2020 14:30:13 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-18 23:39:10.645891
- Title: Hyperfine interaction and coherence time of praseodymium ions at the
site 2 in yttrium orthosilicate
- Title（参考訳）: イットリウムオリシリケート中のサイト2におけるプラセオジムイオンの超微細相互作用とコヒーレンス時間
- Authors: Yi-Xin Xiao, Zong-Quan Zhou, Yu Ma, Tian-Shu Yang, You-Zhi Ma,
Chuan-Feng Li, Guang-Can Guo
- Abstract要約: Y$SiO$_5$クリスタルでサイト2を占有するプラセオジムイオンは、サイト1と比べて光コヒーレンスが高い。
サイト2におけるPr$3+$の超微細遷移における第1次ゼーマンシフトゼロの磁場を同定する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.060414226322434
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Praseodymium (Pr$^{3+}$) ions doped in the site 1 of yttrium orthosilicate
(Y$_2$SiO$_5$) has been widely employed as the photonic quantum memory due to
their excellent optical coherence and spin coherence. While praseodymium ions
occupying the site 2 in Y$_2$SiO$_5$ crystal have better optical coherence as
compared with those at site 1, which may enable better performance in quantum
memory. Here we experimentally characterize the hyperfine interactions of the
ground state $^3$H$_4$ and excited state $^1$D$_2$ of Pr$^{3+}$ at site 2 in
Y$_2$SiO$_5$ using Raman heterodyne detected nuclear magnetic resonance. The
Hamiltonians for the hyperfine interaction are reconstructed for both ground
state $^3$H$_4$ and excited state $^1$D$_2$ based on the Raman heterodyne
spectra in 201 magnetic fields. The two-pulse spin-echo coherence lifetime for
the ground state is measured to be 2.6$\pm$0.1 ms at site 2 with zero magnetic
field, which is more than five times longer than that at site 1. The magnetic
fields with zero first order Zeeman shift in the hyperfine transition for
Pr$^{3+}$ at site 2 in Y$_2$SiO$_5$ are identified.
- Abstract（参考訳）: ヨットリウムオルソシリケート(Y$_2$SiO$_5$)のサイト1でドープされたプラセオジム(Pr$^{3+}$)イオンは、その優れた光コヒーレンスとスピンコヒーレンスのためにフォトニック量子メモリとして広く用いられている。
プラセオジムイオンはy$_2$sio$_5$結晶でサイト2を占有するが、サイト1のイオンよりも光学コヒーレンスが良く、量子メモリの性能が向上する可能性がある。
ここでは、基底状態$^3$H$_4$と励起状態$^1$D$_2$ of Pr$^{3+}$の超微細相互作用を、Y$_2$SiO$_5$で、ラマンヘテロダインが検出した核磁気共鳴を用いて実験的に特徴づける。
超微細相互作用のためのハミルトニアンは、基底状態$^3$H$_4$と励起状態$^1$D$_2$の両方に対して、201磁場のラマンヘテロダインスペクトルに基づいて再構成される。
基底状態の2パルススピンエコーコヒーレンス寿命は、磁場がゼロのサイト2では2.6$\pm$0.1msであり、サイト1の5倍以上である。
Y$_2$SiO$_5$ のサイト 2 における Pr$^{3+}$ の超微細遷移における一階ゼロゼーマンシフトの磁場を同定する。
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