論文の概要: Long-lived metastable states in the 4f$^{13}$5d6s configuration of Yb$^+$

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.04250v1
• Date: Wed, 04 Mar 2026 16:38:17 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-05 21:29:15.404303
• Title: Long-lived metastable states in the 4f$^{13}$5d6s configuration of Yb$^+$
• Title（参考訳）: Yb$^+$の4f$^{13}$5d6s構成における長寿命準安定状態
• Authors: Z. E. D. Ackerman, A. Cadarso Quevedo, Ilango Maran, L. P. H. Gallagher, R. J. C. Spreeuw, J. C. Berengut, R. Gerritsma,
• Abstract要約: 我々はYb$+$の4f$13$5d6s電子配置における長寿命準安定状態の発生について検討した。 長寿命状態は、クォービットおよびキューディット状態検出および光時計において新たな機会を提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We study the occurrence of long-lived metastable states in the 4f$^{13}$5d6s electron configuration of Yb$^+$. By optical pumping of a single trapped ion on the $^2F^\text{o}_{7/2}\rightarrow (7/2,0)_{7/2}$ transition at 377.5 nm, we prepare a wide range of metastable electronic states. We use a co-trapped control ion to sympathetically cool the spectroscopy ion, allowing us to accurately time its subsequent decay. We record a strong decay signal corresponding to a lifetime of 0.92(8) s, a weaker decay signal with lifetime 9.8(+2.9, -2.0) s, and find evidence for a much longer lifetime, $>$ 30 s. We identify the metastable states with these lifetimes qualitatively, and corroborate our results with atomic structure calculations that support the observed lifetimes and decay paths. These long-lived states provide new opportunities in qubit and qudit state detection and optical clocks.
• Abstract（参考訳）: 我々はYb$^+$の4f$^{13}$5d6s電子配置における長寿命準安定状態の発生について検討した。 2F^\text{o}_{7/2}\rightarrow (7/2,0)_{7/2}$transition at 377.5 nm で、1つの閉じ込められたイオンを光ポンピングすることにより、幅広い準安定電子状態を作ることができる。 我々は、共分散制御イオンを用いて分光イオンを同調的に冷却し、その後の崩壊を正確にタイムラプスすることができる。 我々は、0.92(8) sの寿命に対応する強い減衰信号、9.8(+2.9, -2.0) sのより弱い崩壊信号を記録し、より長い寿命を示す証拠を30 sの$>$で見つける。 準安定状態とこれらの寿命を定性的に同定し、観察された寿命と崩壊経路を支持する原子構造計算で結果と相関する。 これらの長寿命状態は、クォービットおよびキューディット状態検出と光時計に新たな機会を与える。

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