論文の概要: Quantum Control of Trapped Polyatomic Molecules for eEDM Searches

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2301.08656v1
• Date: Fri, 20 Jan 2023 16:04:14 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-23 12:52:03.308185
• Title: Quantum Control of Trapped Polyatomic Molecules for eEDM Searches
• Title（参考訳）: eEDM探索のためのトラップ付き多原子分子の量子制御
• Authors: Lo\"ic Anderegg, Nathaniel B. Vilas, Christian Hallas, Paige Robichaud, Arian Jadbabaie, John M. Doyle, Nicholas R. Hutzler
• Abstract要約: 多原子分子である一酸化カルシウム(CaOH)における個々の量子状態のコヒーレント制御を確立する。 これらの手法を用いて電子電気双極子モーメント(eEDM)を探索する方法を実証する。 これらの結果から,多原子分子を捕捉したeEDM探索の経路が確立され,時間反転違反物理に対する実験感度が向上した。
• 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: Ultracold polyatomic molecules are promising candidates for experiments in quantum science, quantum sensing, ultracold chemistry, and precision measurements of physics beyond the Standard Model. A key, yet unrealized, requirement of these experiments is the ability to achieve full quantum control over the complex internal structure of the molecules. Here, we establish coherent control of individual quantum states in a polyatomic molecule, calcium monohydroxide (CaOH), and use these techniques to demonstrate a method for searching for the electron electric dipole moment (eEDM). Optically trapped, ultracold CaOH molecules are prepared in a single quantum state, polarized in an electric field, and coherently transferred into an eEDM sensitive state where an electron spin precession measurement is performed. To extend the coherence time of the measurement, we utilize eEDM sensitive states with tunable, near-zero magnetic field sensitivity. The spin precession coherence time is limited by AC Stark shifts and uncontrolled magnetic fields. These results establish a path for eEDM searches with trapped polyatomic molecules, towards orders-of-magnitude improved experimental sensitivity to time-reversal-violating physics.
• Abstract（参考訳）: ウルトラコールド多原子分子は、量子科学、量子センシング、超コールド化学、標準モデルを超える物理の精密測定実験の候補として期待されている。 これらの実験の重要な要件は、分子の複雑な内部構造に対する完全な量子制御を達成する能力である。 そこで我々は,ポリ原子分子,一酸化カルシウム(CaOH)における個々の量子状態のコヒーレント制御を確立し,これらの手法を用いて電子電気双極子モーメント(eEDM)の探索方法を示す。 光学的に捕捉された超低温caoh分子は1つの量子状態で調製され、電界で分極され、電子スピン偏差測定が行われるeedm感度状態にコヒーレントに伝達される。 測定のコヒーレンス時間を延長するため,eEDM感度状態と調整可能なほぼゼロの磁場感度を利用する。 スピン先行コヒーレンス時間は交流スタークシフトと非制御磁場によって制限される。 これらの結果は,多原子分子を捕捉したeEDM探索の経路を確立し,時間反転物理に対する実験感度を向上させる。

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