Realisation von Landau-Zener Rabi-Oszillationen auf optischen Gitteruhren

Die Manipulation von Quantenstaaten steht im Mittelpunkt der Quanteninformationsverarbeitung und Quantenmetrologie. Die Landau-Zener Rabi-Oszillation (LZRO), die aus einem quantenmechanischen Zweiniveausystem resultiert, das wiederholt über den vermiedenen Kreuzungspunkt im Zeitbereich gefegt wird, wurde für eine breite Anwendung zur Manipulation von Quantenstaaten vorgeschlagen. Kalte Atome sind eine der prominentesten Plattformen für Quantencomputing und Präzisionsmessung. Allerdings wurde LZRO in kalten Atomen nie beobachtet aufgrund seiner strengen Anforderungen. Durch die Kompensation des linearen Drifts des Uhrlasers und die Optimierung der experimentellen Parameter gelang es uns, LZRO auf der Strontium-Atom-Optik-Uhr-Plattform unter sowohl schnellen als auch langsamen Durchgangsgrenzen innerhalb von 4 bis 6 Treiberperioden erfolgreich zu messen. Im Vergleich zu früheren Ergebnissen auf anderen Plattformen ist die Dauer des Plateaus in der optischen Gitteruhr 10⁴-mal länger. Die experimentellen Daten legen zudem nahe, dass destruktive Landau-Zener-Interferenzen die Dephasierungseffekte in der optischen Gitteruhr effektiv unterdrücken können, was den Weg zur Manipulation von Quantenstaaten gegenüber verschiedenen Umwelteinflüssen in kalten atomaren Systemen ebnet.