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Ba$^+$ 亚稳态的自发拉曼散射

量子物理 2025-05-29 v1 原子物理

摘要

在离子和原子中通过双光子受激拉曼跃迁执行的量子逻辑门,从根本上受到自发散射误差的限制。近期对这些散射过程的理论处理预测,当使用远失谐激光实现此类门时,其错误率没有下界,同时还将该理论扩展到了亚稳态量子比特。为了验证这一理论模型,我们提供了 137^{137}Ba+^+ 亚稳态 D5/2_{5/2} 能级初始态在近失谐和远失谐激光下的拉曼散射速率的实验测量结果。测得的自发拉曼散射速率与理论预测一致,并表明在激光激发失谐几十太赫兹或更多的情况下,错误率 104\approx10^{-4} 的亚稳态双量子比特门是可能实现的。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.22466,
  title  = {Spontaneous Raman scattering from metastable states of Ba$^+$},
  author = {Timothy J. Burke and Xiaoyang Shi and Jasmine Sinanan-Singh and Isaac L. Chuang and John Chiaverini},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.22466},
  year   = {2025}
}

备注

6 pages, 4 figures