論文の概要: Hyperfine spectroscopy of optical-cycling transitions in singly ionized thulium
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.14885v1
- Date: Tue, 16 Dec 2025 20:05:24 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-12-18 17:06:26.778193
- Title: Hyperfine spectroscopy of optical-cycling transitions in singly ionized thulium
- Title（参考訳）: 単イオン化ツリウム中の光サイクル遷移の超微細分光
- Authors: Patrick Müller, Andrei Tretiakov, Amanda Younes, Nicole Halawani, Paul Hamilton, Wesley C. Campbell,
- Abstract要約: 先進的な量子アプリケーションのためのプラットフォームとして利用するための2つの重要な基盤を提供する169mathrmTm+$の分光調査を行う。
まず,169mathrmTm+$イオンをイオントラップで高分解能分光することにより,光サイクリングのための完全な分光道路マップを構築した。
第2に,頑健な量子ビットをホストし,寿命測定を行い,ゼーマン分解マイクロ波超微粒子分光を$mathrmkHz$精度で実現するためのメタスタブル状態の詳細な評価を行った。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.08376229126363227
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We present a spectroscopic investigation of $^{169}\mathrm{Tm}^+$ that provides two key foundations for its use as a platform for advanced quantum applications. First, we establish the complete spectroscopic road map for optical cycling (including laser cooling) by performing high-resolution spectroscopy on $^{169}\mathrm{Tm}^+$ ions in an ion trap. We characterize the primary $313\,\mathrm{nm}$ and complementary $448/453\,\mathrm{nm}$ cycling transitions, identify the essential near-infrared repumping frequencies, and determine the magnetic-dipole hyperfine $A$ constants for all relevant levels. Second, we report detailed characterization of a metastable state as a candidate for hosting a robust qubit, performing lifetime measurements and Zeeman-resolved microwave hyperfine spectroscopy with $\mathrm{kHz}$ precision.
- Abstract（参考訳）: 本稿では、先進量子アプリケーションのためのプラットフォームとしての利用のための2つの重要な基礎を提供する、$^{169}\mathrm{Tm}^+$の分光学的研究を紹介する。
まず, イオントラップ中の$^{169}\mathrm{Tm}^+$イオンの高分解能分光を行うことにより, 光サイクリング用全分光道路マップ(レーザー冷却を含む)を確立する。
我々は、主成分である313\,\mathrm{nm}$と相補的な448/453\,\mathrm{nm}$サイクリング遷移を特徴付け、必須の近赤外線応答周波数を特定し、すべての関連するレベルに対して磁気双極子超微細な$A$定数を決定する。
第2に,頑健な量子ビットをホストし,寿命測定を行い,ゼーマン分解マイクロ波超微粒子分光を$\mathrm{kHz}$精度で行うメタスタブル状態の詳細な評価を行った。
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