論文の概要: Quantum-logic spectroscopy of forbidden vibrational transitions in single nitrogen molecular ions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.10553v1
- Date: Wed, 11 Mar 2026 09:01:22 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-12 16:22:32.862575
- Title: Quantum-logic spectroscopy of forbidden vibrational transitions in single nitrogen molecular ions
- Title（参考訳）: 単一窒素分子イオンにおける禁制振動遷移の量子論理分光
- Authors: Aleksandr Shlykov, Meissa L. Diouf, Richard Karl, Mikolaj Roguski, Umesh C. Joshi, Stefan Willitsch,
- Abstract要約: 原子中の電気双極子禁止分光遷移は、多くの先進量子コンピュータの基礎を形成する。
分子のそのような遷移にコヒーレントに対処することは、その複雑なエネルギー準位構造のために長年にわたる課題である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 35.18016233072556
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: Electric-dipole forbidden spectroscopic transitions in atoms form the basis of many advanced implementations of quantum computers, atomic clocks and quantum sensors. Coherently addressing such transitions in molecules which are among the most ubiquitous and versatile quantum objects has remained a long-standing challenge owing to their complex energy-level structure. Here, we report the search, observation and coherent manipulation of electric-quadrupole rotational-vibrational transitions in single trapped molecules using a quantum-logic-spectroscopy protocol. We identified individual hyperfine-Zeeman-rotational components of the fundamental vibrational transition of the nitrogen molecular ion, N$_2^+$, and performed coherent population transfer between energy levels. Our work opens up new perspectives for precision molecular spectroscopy, for high-fidelity qubits encoded in the rotational-vibrational motion of molecules, for precise infrared molecular clocks and for searches for new physics
- Abstract（参考訳）: 原子の電気双極子禁止分光遷移は、量子コンピュータ、原子時計、量子センサーの先進的な実装の基礎となる。
最もユビキタスで多用途な量子オブジェクトである分子のそのような遷移にコヒーレントに対処することは、その複雑なエネルギーレベル構造のために長年にわたる課題である。
本稿では, 量子論理-分光プロトコルを用いて, 電気四極子回転-振動遷移の探索, 観測, コヒーレントな操作を行った。
窒素分子イオンの基本振動遷移の個々の超微粒子-ゼーマン回転成分N$_2^+$を同定し,エネルギー準位間のコヒーレントな集団移動を行った。
我々の研究は、精密分子分光法、分子の回転・振動運動に符号化された高忠実量子ビット、正確な赤外線分子時計、新しい物理学の探索のための新しい視点を開拓する。
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