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$^{173}\mathrm{Yb}^+$的超精细结构:朝向解决$^{173}\mathrm{Yb}$核八极矩之谜

原子物理 2020-08-18 v2 核理论

摘要

原子能级的超精细结构(HFS)源于原子电子与一系列核多极矩(包括磁偶极矩、电四极矩及更高阶矩)的相互作用。近来,从中性173Yb{}^{173}\mathrm{Yb}的HFS测量中报道了173Yb^{173}\mathrm{Yb}核的磁八极矩的确定[PRA 87, 012512 (2013)],其比核理论预言大了四个数量级。考虑到光谱提取值与核理论之间的这一巨大差异,本文提出使用同一173Yb^{173}\mathrm{Yb}同位素的单电荷离子这一替代系统来解决该矛盾。利用围绕Yb+\mathrm{Yb}^+为量子信息应用而开发的丰富工具集,我们提出通过测量173Yb+^{173}\mathrm{Yb}^+极长寿命的第一激发态(4f13(2 ⁣Fo)6s24f^{13}(^2\!F^{o})6s^2J=7/2J=7/2)中的超精细分裂来提取核八极矩和十六极矩。我们给出了原子结构计算的结果以支持所提出的测量。

关键词

引用

@article{arxiv.2007.06798,
  title  = {Hyperfine structure of $^{173}\mathrm{Yb}^+$: toward resolving the $^{173}\mathrm{Yb}$ nuclear octupole moment puzzle},
  author = {Di Xiao and Jiguang Li and Wesley C. Campbell and Thomas Dellaert and Patrick McMillin and Anthony Ransford and Conrad Roman and Andrei Derevianko},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2007.06798},
  year   = {2020}
}