論文の概要: Quantum state tracking and control of a single molecular ion in a thermal environment

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.17104v2
• Date: Thu, 1 Aug 2024 22:43:50 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-08-05 18:33:20.470712
• Title: Quantum state tracking and control of a single molecular ion in a thermal environment
• Title（参考訳）: 熱環境下での単一分子イオンの量子状態追跡と制御
• Authors: Yu Liu, Julian Schmidt, Zhimin Liu, David R. Leibrandt, Dietrich Leibfried, Chin-wen Chou,
• Abstract要約: 単一分子の個々の状態間の熱放射誘起遷移のリアルタイム観測を報告する。 これらの「ジャンプ」はマイクロ波駆動の遷移によって逆転し、分子が選択された状態に居住する時間に20倍の改善がもたらされた。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.600707934773013
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Understanding molecular state evolution is central to many disciplines, including molecular dynamics, precision measurement, and molecule-based quantum technology. Details of the evolution are obscured when observing a statistical ensemble of molecules. Here, we reported real-time observations of thermal radiation-driven transitions between individual states ("jumps") of a single molecule. We reversed these "jumps" through microwave-driven transitions, resulting in a twentyfold improvement in the time the molecule dwells in a chosen state. The measured transition rates showed anisotropy in the thermal environment, pointing to the possibility of using single molecules as in-situ probes for the strengths of ambient fields. Our approaches for state detection and manipulation could apply to a wide range of species, facilitating their uses in fields including quantum science, molecular physics, and ion-neutral chemistry.
• Abstract（参考訳）: 分子状態の進化を理解することは、分子動力学、精密測定、分子ベースの量子技術など、多くの分野の中心である。 進化の詳細は、分子の統計的アンサンブルを観察する際には明らかでない。 ここでは、単一分子の個々の状態(ジャンプ)間の熱放射誘起遷移のリアルタイム観測を報告した。 これらの「ジャンプ」はマイクロ波駆動の遷移によって逆転し、分子が選択された状態に居住する時間に20倍の改善がもたらされた。 測定された遷移速度は, 熱環境における異方性を示し, 周囲磁場の強度に対するその場プローブとして単一分子を用いる可能性を示した。 状態検出と操作に対する我々のアプローチは、量子科学、分子物理学、イオンニュートラル化学などの分野での利用を促進するために、幅広い種に適用することができる。

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