論文の概要: Impact of micromotion on the excitation of Rydberg states of ions in a Paul trap
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.24047v2
- Date: Fri, 15 Nov 2024 14:57:33 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-18 18:55:26.085312
- Title: Impact of micromotion on the excitation of Rydberg states of ions in a Paul trap
- Title（参考訳）: ポールトラップ中のイオンのリドベルク状態の励起に及ぼす微小運動の影響
- Authors: Wilson S. Martins, Joseph W. P. Wilkinson, Markus Hennrich, Igor Lesanovsky,
- Abstract要約: 我々は,Floquet理論を用いて数値解法し,摂動的アプローチを用いて解析的に解法する単一トラップリドベルクイオンを記述するモデルを開発した。
我々は,どのパラメータ規則に対処可能で,エネルギ的に孤立したRydberg線が持続するかを解析し,コヒーレントな操作を行う上で重要な要件である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: Trapped ions are among the most advanced platforms for quantum simulation and computation. Their capabilities can be further augmented by making use of electronically highly excited Rydberg states, which enable the realization of long-ranged electric dipolar interactions. Most experimental and theoretical studies so far focus on the excitation of ionic Rydberg states in linear Paul traps, which generate confinement by a combination of static and oscillating electric fields. These two fields need to be carefully aligned to minimize so-called micromotion, caused by the time-dependent electric field. The purpose of this work is to systematically understand the qualitative impact of micromotion on the Rydberg excitation spectrum, when the symmetry axes of the two electric fields do not coincide. Considering this scenario is not only important in the case of possible field misalignment, but becomes inevitable for Rydberg excitations in 2D and 3D ion crystals. We develop a minimal model describing a single trapped Rydberg ion, which we solve numerically via Floquet theory and analytically using a perturbative approach. We calculate the excitation spectra and analyze in which parameter regimes addressable and energetically isolated Rydberg lines persist, which are an important requirement for conducting coherent manipulations.
- Abstract（参考訳）: トラップされたイオンは、量子シミュレーションと計算の最も先進的なプラットフォームの一つである。
それらの能力は、電子的に非常に励起されたライドバーグ状態を利用することでさらに強化され、長距離電気双極子相互作用の実現を可能にする。
これまでの実験的および理論的研究は、線形ポールトラップにおけるイオンリドバーグ状態の励起に焦点を当てており、静電場と振動電場の組み合わせによる閉じ込めを生成する。
これらの2つの磁場は、時間依存の電場によって引き起こされる、いわゆるマイクロモーションを最小限にするために慎重に調整する必要がある。
この研究の目的は、2つの電場の対称性軸が一致しない場合、リドベルク励起スペクトルにおけるマイクロモーションの定性的影響を体系的に理解することである。
このシナリオは、フィールドの不整合の可能性がある場合だけでなく、2Dおよび3Dイオン結晶におけるライドバーグの励起には避けられないものとなる。
我々は,Floquet理論を用いて数値解法し,摂動的アプローチを用いて解析的に解法する,単一のトラップされたRydbergイオンを記述した最小モデルを開発する。
我々は励起スペクトルを計算し、コヒーレントな操作を行う上で重要な要件である、アドレナブルでエネルギー的に孤立したRydberg線が持続するパラメータ構造を解析する。
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