論文の概要: Isotope-Selective Laser Ablation Ion-Trap Loading of
$\mathbf{^{137}\mathrm{Ba}^+}$ using a $\mathbf{\mathrm{BaCl}_2}$ Target
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.08456v1
- Date: Sat, 16 Oct 2021 03:31:19 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-11 08:08:38.688897
- Title: Isotope-Selective Laser Ablation Ion-Trap Loading of
$\mathbf{^{137}\mathrm{Ba}^+}$ using a $\mathbf{\mathrm{BaCl}_2}$ Target
- Title（参考訳）: $\mathbf{\mathrm{bacl}_2}$ターゲットを用いた$\mathbf{^{137}\mathrm{ba}^+}$の同位体選択型レーザーアブレーションイオントラップ負荷
- Authors: Brendan M. White, Pei Jiang Low, Yvette de Sereville, Matthew L.Day,
Noah Greenberg, Richard Rademacher, Crystal Senko
- Abstract要約: バリウム金属は非常に反応性が高く、133mathrmBa+$は放射性であり、少量しか供給できない。
2段階の光イオン化法により,$mathrmBaCl$ソルトターゲットにレーザーアブレーションを施すことにより,バリウムイオンを確実に生成・トラップできることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The $^{133}\mathrm{Ba}^+$ ion is a promising candidate as a high-fidelity
qubit, and the $^{137}\mathrm{Ba}^+$ isotope is promising as a high-fidelity
qudit ($d>2$). Barium metal is very reactive, and $^{133}\mathrm{Ba}^+$ is
radioactive and can only be sourced in small quantities, so the most commonly
used loading method, oven heating, is less suited for barium, and is currently
not possible for $^{133}\mathrm{Ba}^+$.Pulsed laser ablation solves both of
these problems by utilizing compound barium sources, while also giving some
distinct advantages, such as fast loading, less displaced material, and lower
heat load near the ion trap. Because of the relatively low abundances of the
isotopes of interest, a two-step photoionization technique is used, which gives
us the ability to selectively load isotopes. Characterization of the ablation
process for our $\mathrm{BaCl}_2$ targets are presented, including observation
of neutral and ion ablation-fluence regimes, preparation/conditioning and
lifetimes of ablation spots, and plume velocity distributions.We show that
using laser ablation on $\mathrm{BaCl}_2$ salt targets with a two-step
photoionization method, we can produce and trap barium ions reliably. Further,
we demonstrate that with our photoionization method, we can trap
$^{137}\mathrm{Ba}^+$ with an enhanced selectivity compared to its natural
abundance.
- Abstract（参考訳）: ^<133}\mathrm{ba}^+$ ion は高忠実性量子ビットとして有望な候補であり、$^{137}\mathrm{ba}^+$ 同位体は高忠実性qudit (d>2$) として期待されている。
バリウム金属は非常に反応性が高く、$^{133}\mathrm{Ba}^+$は放射性であり、少量しか供給できないため、最も一般的に使用されるローディング法であるオーブン加熱はバリウムには適せず、現在$^{133}\mathrm{Ba}^+$では不可能である。
パルスレーザーアブレーションは、これらの問題を複合バリウム源を利用することで解決すると同時に、高速荷重、非置換物質、イオントラップ近傍の低い熱負荷など、いくつかの異なる利点を与える。
興味の同位体が比較的少ないため、2段階の光イオン化技術が使われ、同位体を選択的に負荷する能力が得られる。
2段階の光イオン化法により,中性およびイオンのアブレーション拡散機構の観察,アブレーションスポットの調製・条件および寿命,およびレーザーアブレーション法により,2段階のバリウムイオンを確実に生成・捕捉できることを示す。
さらに、光イオン化法によって、自然存在量に比べて選択性が向上した$^{137}\mathrm{ba}^+$ を捕捉できることを実証する。
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