Dresden 2011 – wissenschaftliches Programm
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Q: Fachverband Quantenoptik und Photonik
Q 23: Poster 2: Intersectional Session
Q 23.35: Poster
Dienstag, 15. März 2011, 18:00–21:00, P1
Aufbau zur Erzeugung von Mikrowellensignalen mit phasenkohärenter Frequenzumschaltung — •T. F. Gloger, M. Johanning, A. Khromova, Chr. Piltz, B. Scharfenberger, A. Varón und Chr. Wunderlich — Fachbereich Physik, Universität Siegen
In einer linearen Paul-Falle gespeicherte Ytterbium-Ionen lassen sich als Systeme zur Quantensimulation und -informationsverarbeitung nutzen. Geeignete Qubits werden in den langlebigen Hyperfeinzuständen |S1/2, F=0> ↔ |S1/2, F=1> des 171Yb+ Ion realisiert. Zur direkten Manipulation dieser Qubits wird ein Mikrowellenfeld mit einer Frequenz von etwa 12.6 GHz benötigt. Durch einen Magnetfeldgradienten entlang der Fallenachse werden Qubits in den zeemanaufgespaltenen Übergängen |F=0> ↔ |F=1,mF=±1> einzeln im Frequenzraum adressierbar. Zur Quantenzustandsmanipulation mehrerer Ionen ist es notwendig, die Frequenz des elektromagnetischen Feldes phasenkohärent schalten zu können.
Wir erzeugen das benötigte Mikrowellensignal durch Mischen eines schmalbandigen Signals mit 12.568 GHz mit den Signalen zweier phasenkohärent schaltbarer Signalgeneratoren mit Frequenzen von 1-150 MHz in IQ-Konfiguration. Dies ermöglicht einen Adressierungsraum der Qubits von 300 MHz.
Der experimentelle Aufbau wird vorgestellt und hinsichtlich Frequenzstabilität, Amplitudenstabilität und Phasenrauschen charakterisiert. Darüber hinaus werden die Addressierung und Manipulation mehrerer 171Yb+ Ionen in einer linearen Paul-Falle mit Magnetfeldgradient demonstriert.