Frankfurt 2006 – wissenschaftliches Programm
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Q: Quantenoptik und Photonik
Q 51: Quantencomputer
Q 51.10: Vortrag
Mittwoch, 15. März 2006, 17:45–18:00, HI
RF-Spektroskopie einzelner Ytterbium-Ionen — •A. Braun1, C. Balzer2, C. Wunderlich2 und W. Neuhauser1 — 1Institut für Laser-Physik, U. Hamburg — 2Fachbereich Physik, U. Siegen
Wir untersuchen 172Yb+-Ionen in einer linearen Paulfalle mit Hilfe eines RF-optischen Doppelresonanz-Experiments: Die Ionen werden in den mj = ± 3/2 Zeemanzuständen des 2D3/2 Niveaus durch optisches Pumpen mit π-polarisiertem Licht bei 935 nm präpariert (Übergang 2D3/2↔ [3/2]1/2). Kohärente RF-Übergänge zwischen den mj = ± 3/2- und mj = ± 1/2-Zuständen werden induziert und die Population der mj = ± 1/2-Zustände durch Nachweis von Resonanzfluoreszenz bei 369 nm (2S1/2↔ 2P1/2) bestimmt.
Mit dieser Methode kann bei bekanntem Magnetfeld der Landé-Faktor gj des D3/2-Zustands bestimmt werden. Dies ist aufgrund der Diskrepanz zwischen theoretischem (gj = 4/5) und experimentellem Wert (gj = 1.802) interessant. Andererseits erlaubt die Messung bei bekanntem gj eine genaue Kalibrierung des Magnetfeldes am Orte des Ions.
Das Anlegen eines statischen Magnetfeldgradienten ermöglicht die Adressierung einzelner Qubits im Frequenzraum. Darüber hinaus führt der Gradient zu einer Kopplung der inneren und äußeren Freiheitsgrade, welche für bedingte Quantendynamik benötigt wird [1]. Mit Hilfe der Doppelresonanz-Spektroskopie wird ein Gradient des Magnetfeldes charakterisiert. Der aktuelle Stand des Experiments im Hinblick auf die Kopplung von internen und externen Freiheitsgraden wird vorgestellt.
[1] F. Mintert, Chr. Wunderlich, PRL, 87, 257904 (2001); Chr. Wunderlich, Chr. Balzer, Adv.At.Mol.Opt.Phys. 49, 293 (2003)