論文の概要: Robust storage qubits in ultracold polar molecules
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.06310v1
- Date: Wed, 10 Mar 2021 19:20:27 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-08 13:23:38.206981
- Title: Robust storage qubits in ultracold polar molecules
- Title（参考訳）: 超低温極性分子におけるロバスト貯蔵量子ビット
- Authors: Philip D. Gregory, Jacob A. Blackmore, Sarah L. Bromley, Jeremy M.
Hutson and Simon L. Cornish
- Abstract要約: 我々は、RbCs分子の光学的に閉じ込められた超低温気体における貯蔵量子ビットの脱コヒーレンス機構を特徴付ける。
その結果、超低温分子のポテンシャルを量子計算のプラットフォームとして解き放つことができた。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum states with long-lived coherence are essential for quantum
computation, simulation and metrology. The nuclear spin states of ultracold
molecules prepared in the singlet rovibrational ground state are an excellent
candidate for encoding and storing quantum information. However, it is
important to understand all sources of decoherence for these qubits, and then
eliminate them, in order to reach the longest possible coherence times. Here,
we fully characterise the dominant mechanisms for decoherence of a storage
qubit in an optically trapped ultracold gas of RbCs molecules using
high-resolution Ramsey spectroscopy. Guided by a detailed understanding of the
hyperfine structure of the molecule, we tune the magnetic field to where a pair
of hyperfine states have the same magnetic moment. These states form a qubit,
which is insensitive to variations in magnetic field. Our experiments reveal an
unexpected differential tensor light shift between the states, caused by weak
mixing of rotational states. We demonstrate how this light shift can be
eliminated by setting the angle between the linearly polarised trap light and
the applied magnetic field to a magic angle of
$\arccos{(1/\sqrt{3})}\approx55^{\circ}$. This leads to a coherence time
exceeding 6.9 s (90% confidence level). Our results unlock the potential of
ultracold molecules as a platform for quantum computation.
- Abstract（参考訳）: 長期間のコヒーレンスを持つ量子状態は、量子計算、シミュレーション、メトロジーに不可欠である。
一重項回転基底状態において作製された超低温分子の核スピン状態は量子情報の符号化と保存に優れた候補である。
しかし、これらの量子ビットのすべてのデコヒーレンス源を理解し、それらを取り除き、最長のコヒーレンス時間に達することが重要である。
本稿では,高分解能ラムゼイ分光法を用いて,RbCs分子の光学的に閉じ込められた超低温ガス中での貯蔵量子ビットの脱コヒーレンス機構を解明する。
分子の超微細構造の詳細な理解に導かれ、一対の超微細構造が同じ磁気モーメントを持つ場所に磁場をチューニングする。
これらの状態は量子ビットを形成し、磁場の変動に敏感である。
我々の実験では、回転状態の弱い混合に起因する、状態間の予期しない微分テンソル光シフトが明らかになった。
線形偏光トラップ光と印加磁場との角度を$\arccos{(1/\sqrt{3})}\approx55^{\circ}$という魔法の角度に設定することにより、この光シフトをいかに除去できるかを示す。
これにより、コヒーレンス時間は6.9 s(90%信頼レベル)を超える。
量子計算プラットフォームとしての超低温分子の可能性を明らかにする。
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