巴尔摩尔合金作为离子捕获的原子 Ba 源

被捕获的原子离子量子比特具有较长的相干时间和高保真度的量子比特状态准备、操控和检测能力，使其非常适合可扩展的量子计算应用。尽管多种原子种类已用于量子计算和其他应用，但单电荷的钡离子尤为突出，因其长波长跃迁和极长寿命的 metastable 内部状态的存在。然而，元素钡是一种高度活泉的金属，在制作原子束源时难以操作。本文演示了使用电阻加热烤箱装有钡-镁合金（BaMg）作为钡离子捕获器源的方法。该合金化学活性不强，不会在空气中氧化。我们发现，装有 BaMg 的电阻加热烤箱产生的钡蒸气压与以相同方式制备的金属钡样品相当。两个独立的烤箱——一个装有 BaMg，另一个装有金属钡——分别作为离子捕获器的源使用。我们观察到无论使用元素钡源还是 BaMg 源，都可可靠地捕获 138Ba+ 离子。