論文の概要: High-fidelity quantum state control of a polar molecular ion in a cryogenic environment
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.14740v1
- Date: Tue, 17 Jun 2025 17:20:10 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-06-18 17:34:59.592321
- Title: High-fidelity quantum state control of a polar molecular ion in a cryogenic environment
- Title（参考訳）: 極性分子イオンの低温環境における高忠実量子状態制御
- Authors: Dalton Chaffee, Baruch Margulis, April Sheffield, Julian Schmidt, April Reisenfeld, David R. Leibrandt, Dietrich Leibfried, Chin-Wen Chou,
- Abstract要約: 低温環境下でのCaH+イオンの量子状態を制御するために量子論理分光プロトコルを用いる。
コントラストが99%以上ある2つの状態間のラビの浮き彫りを測定するため, 単一量子状態における状態生成と測定を6時間10～3ドル以下で実証した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.17540862645469
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We use a quantum-logic spectroscopy (QLS) protocol to control the quantum state of a CaH+ ion in a cryogenic environment, in which reduced thermal radiation extends rotational state lifetimes by an order of magnitude over those at room temperature. By repeatedly and adaptively probing the molecule, detecting the outcome of each probe via an atomic ion, and using a Bayesian update scheme to quantify confidence in the molecular state, we demonstrate state preparation and measurement (SPAM) in a single quantum state with infidelity less than $6\times10^{-3}$ and measure Rabi flopping between two states with greater than 99% contrast. The protocol does not require any molecule-specific lasers and the detection scheme is non-destructive. To our knowledge, this result represents the highest SPAM fidelity of a single molecular quantum state demonstrated to date.
- Abstract（参考訳）: 低温環境下でのCaH+イオンの量子状態の制御には、量子論理分光(QLS)プロトコルを用いる。
分子を反復的かつ適応的に探索し,各プローブの結果を原子イオンで検出し,分子状態の信頼度を定量化するためにベイズ更新スキームを用いて,6-times10^{-3}$以下の不忠実な単一量子状態における状態準備と測定(SPAM)を示し,99%以上のコントラストを持つ2つの状態間のラビフローッピングを測定した。
このプロトコルは分子固有のレーザーを一切必要とせず、検出方式は非破壊である。
我々の知る限り、この結果はこれまでに実証された1つの分子量子状態のSPAM忠実度が最も高い。
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