論文の概要: Determination of Landé $g_J$ factor and Zeeman coefficients in ground-state $^{171}$Yb$^+$ and their applications to quantum frequency standards
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.09973v1
- Date: Fri, 17 Jan 2025 06:30:34 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-01-20 13:58:59.165340
- Title: Determination of Landé $g_J$ factor and Zeeman coefficients in ground-state $^{171}$Yb$^+$ and their applications to quantum frequency standards
- Title（参考訳）: 基底状態$^{171}$Yb$^+$におけるLandé $g_J$因子とゼーマン係数の決定とその量子周波数標準への応用
- Authors: Jize Han, Benquan Lu, Yanmei Yu, Jiguang Li, Zhiguo Huang, Jingwei Wen, Ling Qian, Lijun Wang,
- Abstract要約: マイクロ波量子周波数標準(QFS)に関連する基底状態の$g_J$係数とZeeman係数を171$Yb$+$で決定する。
第1次および第2次ゼーマン係数は、算出された$g_J$因子に基づいて、それぞれ14,010.78(49)Hz/$mu$Tと31.0869(22)mHz/$mu$T$2$と決定される。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.654696421857258
- License:
- Abstract: We report the determination of the Land\'{e} $g_J$ factor and Zeeman coefficients for the ground-state of $^{171}$Yb$^+$, relevant to microwave quantum frequency standards (QFSs). The $g_J$ factor is obtained by using two independent methods: multiconfiguration Dirac-Hartree-Fock and multireference configuration interaction, yielding a consistent value of 2.002615(70). The first- and second-order Zeeman coefficients are determined as 14,010.78(49) Hz/$\mu$T and 31.0869(22) mHz/$\mu$T$^2$, respectively, based on the calculated $g_J$ factor. These coefficients enable reduced magnetic-field-induced uncertainties, improving the accuracy of the $^{171}$Yb$^+$ microwave QFSs. The results reported in this work also offer potential for improved constraints on variations in fundamental constants through frequency comparisons, and advancing trapped-ion quantum computers based on the ground-state hyperfine splitting of $^{171}$Yb$^+$.
- Abstract（参考訳）: マイクロ波量子周波数標準(QFS)に関連する基底状態のLand\'{e} $g_J$ factorとZeeman係数の判定について報告する。
この$g_J$ factorは、2つの独立した方法を用いて得られる: multiconfiguration Dirac-Hartree-Fock と multireference configuration interaction で、一貫した値は 2.002615(70) である。
第1次および第2次ゼーマン係数は、算出された$g_J$因子に基づいて、14,010.78(49)Hz/$\mu$Tと31.0869(22)mHz/$\mu$T$^2$と決定される。
これらの係数は磁場による不確実性を低減し、$^{171}$Yb$^+$マイクロ波QFSの精度を向上させる。
この研究で報告された結果は、周波数比較による基本定数の変動に関する制約の改善や、基底状態の超微細分割($^{171}$Yb$^+$)に基づいて、捕捉されたイオン量子コンピュータを前進させる可能性も与えている。
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