論文の概要: Effective light-induced Hamiltonian for atoms with large nuclear spin
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.12429v2
- Date: Mon, 07 Oct 2024 15:38:01 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-10-08 13:09:11.771008
- Title: Effective light-induced Hamiltonian for atoms with large nuclear spin
- Title（参考訳）: 大きな核スピンを持つ原子に対する効果的な光誘起ハミルトニアン
- Authors: Domantas Burba, Hubert Dunikowski, Martin Robert-de-Saint-Vincent, Emilia Witkowska, Gediminas Juzeliūnas,
- Abstract要約: 外部共鳴光との結合は、核スピン状態の選択的かつコヒーレントに操作するための重要なツールである。
このような非共鳴光による超低温フェルミオン原子の核スピン状態に対する有効ハミルトニアンの体系的導出を示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: Ultra-cold fermionic atoms, having two valence electrons, exhibit a distinctive internal state structure, wherein the nuclear spin becomes decoupled from the electronic degrees of freedom in the ground electronic state. Consequently, the nuclear spin states are well isolated from the environment, rendering these atomic systems an opportune platform for quantum computation and quantum simulations. Coupling with off-resonance light is an essential tool to selectively and coherently manipulate the nuclear spin states. In this paper, we present a systematic derivation of the effective Hamiltonian for the nuclear spin states of ultra-cold fermionic atoms due to such an off-resonance light. We obtain compact expressions for the scalar, vector and tensor light shifts taking into account both linear and quadratic contributions to the hyperfine splitting. The analysis has been carried out using the Green operator approach and solving the corresponding Dyson equation. Finally, we analyze different scenarios of light configurations which lead to the vector- and tensor-light shifts, as well as the pure spin-orbit coupling for the nuclear spin.
- Abstract（参考訳）: 2つの価電子を持つ超低温フェルミオン原子は、核スピンが基底電子状態の電子自由度から切り離される独特の内部状態構造を示す。
その結果、核スピン状態は環境から十分に分離され、これらの原子系は量子計算と量子シミュレーションのためのオポチュンプラットフォームとなる。
外部共鳴光との結合は、核スピン状態の選択的かつコヒーレントに操作するための重要なツールである。
本稿では,超低温フェルミオン原子の核スピン状態に対する有効ハミルトニアンの体系的導出について述べる。
超微細スプリッティングへの線形および二次的寄与を考慮したスカラー,ベクトル,テンソル光シフトのコンパクト表現を得る。
解析はグリーン演算子法を用いて行われ、対応するダイソン方程式を解く。
最後に、核スピンの純粋なスピン軌道結合と同様に、ベクトル光とテンソル光のシフトにつながる様々な光構成のシナリオを分析する。
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