囚禁离子量子比特基态与亚稳态间差分光频移的抑制

《Physical Review A》：Suppression of differential light shifts in ground and metastable trapped-ion qubits

　　

在有磁场存在的情况下，超精细能级时钟量子比特可以获得矢量微分光频移，该频移可通过调节偏振加以控制，从而抑制高功率非共振激光的总微分光频移。我们在实验上测量了这一“魔法”偏振条件，在171Yb+的2S1/2基态和2F7/2亚稳态时钟量子比特中均实现了微分光频移的抑制。我们给出了计算结果，表明在常用囚禁离子体系中，为抑制基态时钟量子比特的微分光频移所需的最低偏置磁场强度低于实验中通常已存在的磁场强度。我们进一步提出了171Yb+中亚稳态时钟量子比特的控制方法，展示了态制备与测量的总失效率为2.9+3.0?1.5×10?4（?35±4 dB）。