論文の概要: Anomalously enhanced lifetimes of low angular momentum Rydberg states in singly charged alkaline-earth metal ions

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.24874v2
• Date: Tue, 29 Sep 2026 09:00:57 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-30 21:28:46.515867
• Title: Anomalously enhanced lifetimes of low angular momentum Rydberg states in singly charged alkaline-earth metal ions
• Title（参考訳）: 単価アルカリ-アース金属イオン中の低角運動量Rydberg状態の異常に増強された寿命
• Abstract要約: 我々は, 特定の低角運動量イオンRydberg級数に対して, 8以上の因子による異常寿命の増大を報告した。 異常はゼロ温度と有限温度の両方に存在するが、異なる機構によって引き起こされる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.8338942793669554
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Trapped ions excited to high-lying electronic states, so-called Rydberg states, open new opportunities for quantum simulation and quantum computing. Generally, the fidelity of quantum coherent operations critically depends on the longevity of Rydberg states. However, scaling laws predict that the lifetimes of Rydberg states in singly charged alkaline-earth metal ions are 16 times shorter, compared to their neutral atom counterparts. Here, we show that this is not generally the case. We report an anomalous lifetime enhancement of certain low angular momentum ionic Rydberg series by factors larger than eight. The anomaly is present at both zero and finite temperature, although it is caused by different mechanisms. At zero temperature, the anomalously enhanced lifetimes are caused by accidental cancellations of the relevant dipole transition matrix elements, while at room temperature the anomaly originates from the enlarged energetic separation of ionic Rydberg levels with respect to neutral-atom levels.
• Abstract（参考訳）: 高濃度電子状態に励起されたイオンは、いわゆるRydbergによると、量子シミュレーションと量子コンピューティングの新しい機会を開く。 一般に、量子コヒーレント演算の忠実度は、リドベルク状態の長寿に依存する。 しかし、スケーリング法則は、リドベルクの金属イオンの寿命が中性原子の16倍短いことを予測している。 ここでは、一般的にはそうではないことを示す。 我々は, 特定の低角運動量イオンRydberg級数に対して, 8以上の因子による異常寿命の増大を報告した。 異常はゼロ温度と有限温度の両方に存在するが、異なる機構によって引き起こされる。 ゼロ温度では、不規則に強化された寿命は、関連する双極子遷移行列要素の偶然のキャンセルによって引き起こされるが、室温では、中性原子レベルに対するイオンリドベルク準位の拡大エネルギー分離に由来する。

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