^{2}S_{1/2}→^{2}F_{7/2}电八极过渡的核旋转灭在{173}Yb^{+}中

科学领域:

• 原子,分子和光学物理学
• 量子信息科学 量子信息科学
• 计量学 计量学 计量学

背景情况:

• 在 Yb^{+} 中的 ^{2}S_{1/2}→^{2}F_{7/2} 过渡是一个关键的光学时钟过渡.
• 光学时钟的可扩展性受到ac Stark转移的阻碍.

研究的目的:

• 为了研究 ^{2}S_{1/2}→^{2}F_{7/2} 时钟过渡在 ^{173}Yb^{+} 中,核旋转I=5/2.2.
• 为了减少AC Stark转移以改善时钟可扩展性.

主要方法:

• 在 ^{173}Yb^{+} 离子中对 ^{2}S_{1/2}→^{2}F_{7/2} 过渡的连贯激发.
• 测量高精度状态依赖火及其对过渡寿命的影响.
• 使用三离子库伦水晶,实验展示了ac Stark转移抑制的方法.

主要成果:

• 在{173}Yb^{+}.中观察到核旋转诱导的时钟过渡的火.
• 超精度状态F_{e}=4的推断寿命比{171}Yb^{+}短10倍.
• 实现了大约20倍的AC Stark转换抑制.

结论:

• 缩短的寿命使得相干激发的光学功率更低,减轻了AC Stark转移.
• 对多离子Yb^{+}时钟的可扩展性进行了重大改进.
• 结果为使用 ^{173}Yb^{+} 的多离子光学时钟和量子计算机铺平了道路.