单量子态下多原子分子的制备与读出方法
量子物理
2018-03-14 v2
摘要
多原子分子离子包含有用量子系统的许多理想属性，包括丰富的内部自由度和高度可控的环境耦合。迄今为止，绝大多数针对分子离子的态特异性实验工作都集中在双原子物种上。能够在单量子态下制备和读出多原子分子，将开启双原子分子无法实现的多样化实验途径，包括在精密测量、单分子水平的灵敏化学与手性分析，以及 Hz 级分子隧穿动力学的精确研究等方面的新应用。虽然通过激光冷却原子离子进行协同冷却来冷却多原子离子的运动态是直接可行的，但将该运动态与分子的内部态耦合已被证明具有挑战性。在此，我们提出了一种用于囚禁多原子离子内部态读出和投影测量的新方法。该方法利用分子中技术上可访问的丰富转动态流形，实现了鲁棒的态制备和读出，其工程要求远低于最近在双原子分子上展示的量子逻辑方法。该方法可应用于任何具有各向异性极化率的 reasonably small（少于约 10 个原子）多原子离子。
引用
@article{arxiv.1709.00758,
title = {A Method for Preparation and Readout of Polyatomic Molecules in Single Quantum States},
author = {David Patterson},
journal= {arXiv preprint arXiv:1709.00758},
year = {2018}
}