超导磁屏蔽射频阱中的冷高电荷离子
原子物理
2024-05-29 v1
摘要
我们通过将线性 Paul 阱完全封装在超导射频谐振腔内，实现了高电荷离子（HCI）的协同冷却。在降温进入超导态时施加的量子化磁场在阱中可保持数个世纪，且外部电磁涨落被极大抑制。利用囚禁的多普勒冷却 Be 离子作为超精细结构（hfs）量子比特，测得磁场衰减率低至 10 s 水平。对磁敏感 hfs 跃迁的 Ramsey 干涉测量和自旋回波测量给出相干时间 >400 ms，显示出对低至 DC 频率的优异无源屏蔽。对于 HCI 的协同冷却，我们将其从电子束离子阱（EBIT）中提取出来，并与多普勒冷却的 Be 离子共结晶。随后弹出除一个 Be 离子外的所有离子，我们制备了单 HCI，用于面向频率计量和多种 HCI 物种量子比特操作的量子逻辑光谱学。
引用
@article{arxiv.2306.01670,
title = {Cold highly charged ions in a radio-frequency trap with superconducting magnetic shielding},
author = {Elwin A. Dijck and Christian Warnecke and Malte Wehrheim and Ruben B. Henninger and Julia Eff and Kostas Georgiou and Andrea Graf and Stepan Kokh and Lakshmi P. Kozhiparambil Sajith and Christopher Mayo and Vera M. Schäfer and Claudia Volk and Piet O. Schmidt and Thomas Pfeifer and José R. Crespo López-Urrutia},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.01670},
year = {2024}
}
备注
16 pages, 19 figures. The following article has been submitted to Review of Scientific Instruments. After it is published, it will be found at https://rsi.aip.org/