論文の概要: Engineered Molecular Clock Transitions for Symmetry Violation Searches

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.06787v1
• Date: Sat, 09 Aug 2025 02:32:47 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-08-12 21:23:28.549054
• Title: Engineered Molecular Clock Transitions for Symmetry Violation Searches
• Title（参考訳）: シンメトリー振動探索のための工学的分子時計遷移
• Authors: Yuiki Takahashi, Harish D. Ramachandran, Arian Jadbabaie, Yi Zeng, Chi Zhang, Nicholas R. Hutzler,
• Abstract要約: 我々は、多原子分子YbOHにおけるロバスト対称性違反探索を実現するために、クロック遷移を考案し、実証した。 我々は、選択された量子状態を特定し、外部磁場および電界の感度測定を行う。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.008716722761399
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Heavy polar molecules are sensitive probes of physics Beyond the Standard Model. However, uncontrolled external electromagnetic fields pose challenges to achieving precise and accurate measurements. Minimizing susceptibility to these fields is therefore critical and has played an important role in all precision experiments of this type. Here we devise and demonstrate clock transitions engineered to realize robust symmetry violation searches in the polyatomic molecule YbOH. Sensitivities to external fields can be suppressed by orders-of-magnitude while preserving high sensitivity to the electron electric dipole moment (eEDM). We perform Ramsey measurements on these clock transitions and observe suppression of electric and magnetic sensitivities by at least a factor of 700 and 200, respectively, and demonstrate the robustness of their spin coherence against large electromagnetic field fluctuations. We further identify and employ selected quantum states to make sensitive measurements of external magnetic and electric fields, another critical feature for highly accurate measurements. This approach of molecular engineering is broadly applicable to diverse molecular species and states, including those with complex nuclei and those that are compatible with state-of-the-art cooling and trapping techniques, thereby offering the potential to significantly improve experimental sensitivity to a wide range of New Physics while expanding the chemical design space for molecular quantum science.
• Abstract（参考訳）: 重い極性分子は標準モデルを超えた物理の感度の高いプローブである。 しかし、制御されていない外部電磁場は精密で正確な測定を行うのに困難をもたらす。 したがって、これらの分野への感受性を最小化することは重要であり、このタイプのすべての精度実験において重要な役割を果たす。 ここでは、多原子分子YbOHにおけるロバスト対称性違反探索を実現するために、クロック遷移を考案し、実証する。 外部への感度は、電子電気双極子モーメント(eEDM)に対する高感度を保ちながら、オーダー・オブ・マグニチュードによって抑制することができる。 我々は、これらのクロック遷移のラムゼイ測定を行い、電気的および磁気的感度の少なくとも700倍と200倍の抑制を観測し、大きな電磁界変動に対するスピンコヒーレンスの頑健さを実証した。 さらに、選択された量子状態を特定して、高精度な測定のためのもう一つの重要な特徴である、外部磁場および電界の感度測定を行う。 分子工学のこのアプローチは、複雑な核を持つものや最先端の冷却・トラップ技術と互換性のあるものなど、様々な分子種や状態に適用できるため、分子量子科学の化学設計空間を広げながら、幅広い新しい物理学に対する実験感度を著しく向上する可能性がある。

関連論文リスト

• Engineering field-insensitive molecular clock transitions for symmetry violation searches [2.5943586090617377]
  電波周波数,マイクロ波,および2光子遷移を用いて,外部磁場と電界の両方に対する感度を同時に抑制できることを示す。 この方法は従来のラムゼー測度と互換性があり、内部のコマグネトメトリーを提供し、大きな角運動量を持つ系に有用である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-04-26T20:38:00Z)
• Quantum Control of Trapped Polyatomic Molecules for eEDM Searches [0.0]
  多原子分子である一酸化カルシウム(CaOH)における個々の量子状態のコヒーレント制御を確立する。 これらの手法を用いて電子電気双極子モーメント(eEDM)を探索する方法を実証する。 これらの結果から,多原子分子を捕捉したeEDM探索の経路が確立され,時間反転違反物理に対する実験感度が向上した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-01-20T16:04:14Z)
• Sensing of magnetic field effects in radical-pair reactions using a quantum sensor [50.591267188664666]
  特定の化学反応における磁場効果(MFE)は、過去50年間によく確立されてきた。 我々は、局所的なスピン環境とセンサーとの結合を考慮して、ラジカル対の精巧で現実的なモデルを採用する。 2つのモデル系に対して、ラジカル対とNV量子センサの弱い結合状態においても検出可能なMFEの信号を導出する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-09-28T12:56:15Z)
• DC Quantum Magnetometry Below the Ramsey Limit [68.8204255655161]
  従来の$Tast$-limited dcマグネトメトリーの感度を超えるdc磁場の1桁以上の量子センシングを実証する。 スピンコヒーレンス時間に匹敵する周期で回転するダイヤモンド中の窒素空孔中心を用い, 磁気感度の計測時間と回転速度依存性を特徴づけた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-27T07:32:53Z)
• Quantum Sensors for High Precision Measurements of Spin-dependent Interactions [47.187609203210705]
  近年,量子情報科学のための実験手法や技術が急速に進歩している。 スピンベースの量子センサーは、無数の現象を探索するのに使うことができる。 スピンベースの量子センサーは、粒子衝突器や大規模粒子検出器を補完する基礎物理学のテストのための方法論を提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-17T17:36:48Z)
• A background-free optically levitated charge sensor [50.591267188664666]
  本稿では,浮動小数点物体を用いたセンサの性能を制限した双極子モーメント相互作用をモデル化し,除去する新しい手法を提案する。 実演として、これは電子のそれよりはるかに低い、未知の電荷の探索に適用される。 この手法の副産物として、浮遊物体の電磁特性を個別に測定することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-20T08:16:28Z)
• Surpassing the Energy Resolution Limit with ferromagnetic torque sensors [55.41644538483948]
  標準量子限界における熱力学ノイズと機械的検出ノイズを考慮した最適磁場分解能の評価を行った。 近年の文献で指摘されているエネルギー分解限界(ERL, Energy Resolution Limit)は, 桁違いに超えることがある。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-04-29T15:44:12Z)
• Quantum coherent spin-electric control in a molecular nanomagnet at clock transitions [57.50861918173065]
  ナノスケールでのスピンの電気的制御は、スピントロニクスのアーキテクチャ上の利点を提供する。 分子スピン材料における電場(E-場)感度の最近の実証が注目されている。 これまでに報告された電子場感度はかなり弱く、より強いスピン電結合を持つ分子をどうやって設計するかという問題を引き起こした。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-05-03T09:27:31Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。