論文の概要: Photodissociation spectra of single trapped CaOH+ molecular ions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.10854v2
- Date: Wed, 8 May 2024 07:32:03 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-09 18:31:11.817292
- Title: Photodissociation spectra of single trapped CaOH+ molecular ions
- Title（参考訳）: 単孔CaOH+分子イオンの光解離スペクトル
- Authors: Zhenlin Wu, Stefan Walser, Verena Podlesnic, Mariano Isaza-Monsalve, Elyas Mattivi, Guanqun Mu, René Nardi, Piotr Gniewek, Michał Tomza, Brandon J. Furey, Philipp Schindler,
- Abstract要約: 単一光子プロセスが$lambda=$245 - 275$,$nm、および2光子プロセスが$lambda=$500 - 540$,$nmに対して、textCaOH+$の光解離断面積スペクトルを報告する。
測定値は量子化学計算で解釈され、textCaOH+to textCa++textOH$ 265$,$nmの光解離閾値を予測する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.77473533303248
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Molecular ions that are generated by chemical reactions with trapped atomic ions can serve as an accessible testbed for developing molecular quantum technologies. On the other hand, they are also a hindrance to scaling up quantum computers based on atomic ions as unavoidable reactions with background gas destroy the information carriers. Here, we investigate the single- and two-photon dissociation processes of single $\text{CaOH}^+$ molecular ions co-trapped in $\text{Ca}^+$ ion crystals using a femtosecond laser system. We report the photodissociation cross section spectra of $\text{CaOH}^+$ for single-photon processes at $\lambda=$245 - 275$\,$nm and for two-photon processes at $\lambda=$500 - 540$\,$nm. Measurements are interpreted with quantum-chemical calculations, which predict the photodissociation threshold for $\text{CaOH}^+\to \text{Ca}^++\text{OH}$ at 265$\,$nm. This result can serve as a basis for dissociation-based spectroscopy for studying the internal structure of $\text{CaOH}^+$. The result also gives a prescription for recycling $\text{Ca}^+$ ions in large-scale trapped $\text{Ca}^+$ quantum experiments from undesired $\text{CaOH}^+$ ions formed in the presence of background water vapor.
- Abstract（参考訳）: 捕獲された原子イオンとの化学反応によって生成される分子イオンは、分子量子技術を開発するためのアクセス可能なテストベッドとして機能する。
一方で、バックグラウンドガスによる避けられない反応が情報担体を破壊するため、原子イオンをベースとした量子コンピュータのスケールアップにも障害となる。
そこで本研究では,フェムト秒レーザーを用いた単一$\text{CaOH}^+$分子イオンの単一および2光子解離過程について検討する。
単光子プロセスは$245 - 275$\,$nmで、2光子プロセスは$500 - 540$\,$nmで、光解離断面積スペクトルは$245 - 275$\,$nmである。
測定値は量子化学計算で解釈され、$\text{CaOH}^+\to \text{Ca}^++\text{OH}$ at 265$\,$nm の光解離閾値を予測する。
この結果は、$\text{CaOH}^+$ の内部構造を研究するための解離に基づく分光の基礎となる。
この結果は、バックグラウンド水蒸気の存在下で形成された、望ましくない$\text{CaOH}^+$の量子実験において、大規模に閉じ込められた$\text{Ca}^+$のイオンをリサイクルするための処方薬も与えている。
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