論文の概要: Quantum logic control of a transition metal ion

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.07936v1
• Date: Thu, 10 Oct 2024 14:01:38 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-10-31 13:53:52.211607
• Title: Quantum logic control of a transition metal ion
• Title（参考訳）: 遷移金属イオンの量子論理制御
• Authors: Till Rehmert, Maximilian J. Zawierucha, Kai Dietze, Piet O. Schmidt, Fabian Wolf,
• Abstract要約: 多数の準安定状態を持つ48$Ti$+$のような複雑な量子系は、遠波長ラマンレーザーで制御できる。 純粋な量子状態の合成は、ゼーマン構造のコヒーレントな操作と高分解能な測定を可能にする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Extending quantum control to increasingly complex systems is crucial for both advancing quantum technologies and fundamental physics. In trapped ion systems, quantum logic techniques that combine a well-controlled logic species with a more complex spectroscopy species have proven to be a powerful tool for extending the range of accessible species. Here, we demonstrate that a quantum system as complex as $^{48}$Ti$^+$ with its many metastable states can be controlled employing a combination of intrinsic thermalization due to collisions with background gas and quantum-logic techniques using a far-detuned Raman laser. The preparation of pure quantum states allows coherent manipulation and high resolution measurements of the Zeeman structure in $^{48}$Ti$^+$. The presented techniques are applicable to a wide range of ionic species giving access to a larger variety of systems for fundamental physics and constitute the first step for quantum-controlled spectroscopy of transition metals, relevant, e.g., for the interpretation of astrophysical spectra.
• Abstract（参考訳）: 量子制御をますます複雑なシステムに拡張することは、量子技術の発展と基礎物理学の両方に不可欠である。 閉じ込められたイオン系では、よく制御された論理種とより複雑な分光種を組み合わせた量子論理技術が、アクセス可能な種の範囲を拡大するための強力なツールであることが証明されている。 ここでは,多くの準安定状態を持つ$^{48}$Ti$^+$のような複雑な量子系を,背景ガスとの衝突による内在的熱化と遠波長ラマンレーザーを用いた量子論理技術の組み合わせで制御できることを実証する。 純粋量子状態の生成は、$^{48}$Ti$^+$のゼーマン構造のコヒーレントな操作と高分解能な測定を可能にする。 提案技術は、多くのイオン種に適用され、基礎物理学の様々なシステムにアクセスでき、また、天体物理学のスペクトルを解釈するための遷移金属の量子制御分光の第一歩を構成する。

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