面向离子捕获实验的低温真空舱设计与表征
量子物理
2026-01-12 v2
摘要
我们present了一种集成机械隔离振动、高数值孔径内真空成像目标物、内真空磁屏蔽及用于全局射频离子操控的天线的低温真空舱的设计与表征。近4 K的冷盾通过绝热支撑器 mechanically reference至下方光学台，其根均方振动小于7.61(4) nm。运用内置目标物，可在50 μs内以1.77%的效率检测被捕获的离子的397 nm光子，实现99.9963(4)%的单次态检测保真度。在表征磁屏蔽效果方面，我们对基态量子比特进行Ramsey实验，获得24(2) ms的相干时间；经单次spin-echo脉冲后可延长至0.25(1) s。经由射频天线驱动的XY4和XY32动力学脱耦合序列，相干时间分别延长至0.72(2) s和0.81(3) s。
引用
@article{arxiv.2510.01557,
title = {Design and characterization of a cryogenic vacuum chamber for ion trapping experiments},
author = {D. M. Hartsell and J. M. Gray and C. M. Shappert and N. L. Gostin and R. A. McGill and H. N. Tinkey and C. R. Clark and K. R. Brown},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.01557},
year = {2026}
}