論文の概要: Coherence-preserving cooling of nuclear spin qubits in a weak magnetic field

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.06332v1
• Date: Mon, 11 Dec 2023 12:30:29 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-12-12 15:40:46.789814
• Title: Coherence-preserving cooling of nuclear spin qubits in a weak magnetic field
• Title（参考訳）: 弱磁場下での核スピン量子ビットのコヒーレンス保存冷却
• Authors: Xiao-Feng Shi
• Abstract要約: 二価中性原子の核スピン記憶は、強い磁場下でスピン保存された解決されたサイドバンド冷却を可能にする。 弱磁場下で8,7$Srの核スピン量子ビットを冷却する理論を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.9929720732076226
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Nuclear spin memories of divalent neutral atoms can allow spin-preserving resolved-sideband cooling in a strong magnetic field [Phys. Rev. Lett. 99, 123001 (2007)]. We present a theory for cooling $^{87}$Sr nuclear-spin qubits in a weak magnetic field. The theory depends on laser excitation of $5s5p~^1P_1$ to a nearby state which results in $m_J$-dependent AC Stark shifts large compared to the hyperfine interaction. This effectively suppresses the nuclear-spin mixing due to the hyperfine interaction. Sideband cooling via the clock state quenched by the AC Stark-shifted $^1P_1$ state leads to nuclear-spin-preserving spontaneous emission back to the ground state. More than being compatible with low magnetic fields, the theory is applicable when the nuclear spin qubits are defined by the two lowest Zeeman substates.
• Abstract（参考訳）: 二価中性原子の核スピン記憶は、強い磁場中におけるスピン保存レゾリューションサイドバンド冷却を可能にする[phys. rev. lett. 99, 123001 (2007)]。 弱磁場中における$^{87}$Sr核スピン量子ビットの冷却理論を提案する。 この理論は、5s5p~^1P_1$のレーザー励起を近くの状態に頼り、その結果、超微細な相互作用に比べて$m_J$依存の交流スタークシフトが大きくなる。 これは超微粒子相互作用による核-スピン混合を効果的に抑制する。 ACスタークシフトした$^1P_1$状態のクロック状態によるサイドバンド冷却は、核スピン保存自然放出を基底状態に戻す。 低磁場に適合するよりも、核スピン量子ビットが2つの最低ゼーマン準状態によって定義される場合に適用できる。

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