量子論理を用いた分光法

我々は、効率的なレーザー冷却、内部状態の準備、検出に適した遷移を欠く原子の精密分光法の一般的な技術を提示する。我々のトラップされた原子イオンを用いた実装では、補助的な「論理」イオンが、同時にトラップされた「分光」イオンのために、同情的なレーザー冷却、状態の初期化、および検出を提供する。検出は、各イオンにマッピング操作を適用することによって達成され、その結果、分光イオンの内部状態が論理イオンにコヒーレントに移行し、そこで高効率で測定される。論理イオンとして9Be+、分光イオンとして27Al+を使用した実験的実現は、この技術を単一イオンに基づく正確な光時計を作成するために応用する可行性を示している。