超冷极性分子气体中的秒级转动相干与偶极相互作用
原子物理
2023-08-14 v2 量子气体
摘要
超冷极性分子独特地结合了长寿命内态的丰富结构以及可控的长程各向异性偶极-偶极相互作用。特别是，囚禁于光镊或光晶格中的极性分子的转动态，可用于编码相互作用量子比特以实现量子计算，或编码赝自旋以模拟量子磁性。与所有量子平台一样，稳健相干叠加态的构建至关重要。然而，对于光囚禁分子，转动态间的相干时间通常受非均匀光移限制。本文中，我们展示了一种用于RbCs分子的转动魔幻光阱，在无偶极-偶极相互作用时支持0.78(4)秒的Ramsey相干时间。使用单个自旋回波脉冲后，该时间在95%置信水平下延长至>1.4秒。在我们的魔幻光阱中，对于产生振荡偶极的叠加态，偶极相互作用成为Ramsey对比度损失的主导机制。通过改变构成叠加的态，我们调控有效偶极矩，并表明相干时间与偶极相互作用强度成反比。我们的工作释放了分子中转动自由度在量子计算与量子模拟中的全部潜力。
引用
@article{arxiv.2306.02991,
title = {Second-scale rotational coherence and dipolar interactions in a gas of ultracold polar molecules},
author = {Philip D. Gregory and Luke M. Fernley and Albert Li Tao and Sarah L. Bromley and Jonathan Stepp and Zewen Zhang and Svetlana Kotochigova and Kaden R. A. Hazzard and Simon L. Cornish},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.02991},
year = {2023}
}
备注
12 pages, 7 figures (main text and supplementary information combined)