論文の概要: Optimizing Population Accumulation in Quantum States Using Microwave Spectroscopy

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.12660v1
• Date: Fri, 24 Feb 2023 14:26:10 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-27 13:29:13.359056
• Title: Optimizing Population Accumulation in Quantum States Using Microwave Spectroscopy
• Title（参考訳）: マイクロ波分光法による量子状態における集団蓄積の最適化
• Authors: Jia-You Liou, Chi-En Wu, Hsuan-Jui Su, and Yi-Hsin Chen
• Abstract要約: 所望のゼーマン状態の冷間原子を効率的に調製するための全光学的手法を提案する。 理論フィッティングモデルを単一マイクロ波スペクトルに適用することにより、個体群分布を個別に決定できる。 この実時間マイクロ波スペクトルを用いて光ポンピング過程における個体群分布を追跡できる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.0499611180329804
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We present an all-optical method for efficiently preparing cold atoms in a desired Zeeman state, either on the magnetically insensitive clock state (m_F=0) or a particular state suitable for processing or storing quantum information. By applying the theoretical fitting model to a single microwave spectrum, we can individually determine the population distribution, microwave polarization ratio, and microwave Rabi frequency. We can dynamically track the population distribution during the optical pumping process using this real-time microwave spectrum. In a steady-state condition, a simplified model, which considers resonant and off-resonant transitions, indicates that there is an upper limit to the purity under a weak optical pumping field. The population purity up to 96(2)% or 98(1)% on the desired quantum state has been achieved after optimizing the intensity and polarization of the optical pumping field. Our study provides valuable information and potential applications in precision measurement and quantum computation research.
• Abstract（参考訳）: 所望のゼーマン状態において、磁気的不感なクロック状態(m_F=0)または量子情報の処理や保存に適した特定の状態において、冷却原子を効率的に生成する全光学的手法を提案する。 単一マイクロ波スペクトルに理論フィッティングモデルを適用することにより、人口分布、マイクロ波偏光率、マイクロ波ラビ周波数を個別に決定できる。 このリアルタイムマイクロ波スペクトルを用いて光ポンピング過程における個体群分布を動的に追跡する。 定常状態では、共振および非共振遷移を考慮した単純化されたモデルは、弱い光ポンピング場の下で純度に上限があることを示す。 光ポンピング場の強度と偏光を最適化した後、所望の量子状態において96(2)%または98(1)%までの集団純度が達成された。 本研究は精度測定と量子計算研究に有用な情報と可能性を提供する。

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