锶-88中快速三重魔法全光三能级量子位的实现
原子物理
2025-08-21 v2 量子物理
摘要
碱土金属及类碱土金属原子的光学钟态是前沿光学原子钟的基础。光学钟运行的重要前提是魔法囚禁条件，即电子动力学与运动动力学解耦。本文我们在锶-88中识别并实验演示了两个钟跃迁的同时魔法囚禁，在 specially chosen magic angle 处实现了所谓的三重魔法条件。在这些条件下，我们利用基态 与两个亚稳态钟态 和 构成一个全光三能级量子位。我们通过双光子和三光子耦合在原子阵列中实现快速光学操控，在所有三能级量子位态之间实现高保真度操控。在魔法角处，我们探测了魔法角调谐囚禁中可达到的相干性，发现亚稳态之间的原子-原子相干时间长达 715(30) ms。我们的工作开辟了多个新方向，包括基于三能级量子位的光学跃迁量子计量，以及在锶-88精细结构量子比特上的高保真度、高相干度操控。
引用
@article{arxiv.2411.02869,
title = {Realization of a fast triple-magic all-optical qutrit in strontium-88},
author = {Maximilian Ammenwerth and Hendrik Timme and Flavien Gyger and Renhao Tao and Immanuel Bloch and Johannes Zeiher},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.02869},
year = {2025}
}
备注
11 pages, 6 figures