Методы квантовой логики в ионных стандартах частоты, квантовых вычислителях и современной спектроскопии

К.Ю. Хабарова^а, б, И.В. Заливако^а, б, Н.Н. Колачевский^†^а, б
^аФизический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Ленинский проспект 53, Москва, 119991, Российская Федерация
^бМеждународный центр квантовой оптики и квантовых технологий (Российский квантовый центр), Территория Инновационного Центра "Сколково", Большой бульвар д. 30, стр. 1, 3 этаж, секторы G3, G7, Москва, Московская обл., 121205, Российская Федерация

Прецизионное лазерное управление квантовыми состояниями одиночных ионов, охлаждённых до низких температур в ловушках, обеспечивает сегодня значительный прогресс в развитии таких физических направлений, как оптические и микроволновые стандарты частоты, квантовые вычисления, а также точные измерения частот переходов для подтверждения основополагающих физических теорий. Пионерские идеи, высказанные в 1960-х годах нобелевским лауреатом Н.Г. Басовым о возможности использования лазеров при создании стандартов частоты, получили мощное развитие: относительная точность стандартов частоты достигла 18-го знака после запятой, а экспериментально продемонстрированное время когерентности узких оптических переходов достигло десятков секунд. В работе представлен выборочный обзор, а также результаты исследований в ФИАН в области использования элементов квантовой логики при воздействии когерентных лазерных импульсов на одиночные ионы. Также обсуждается использование методов квантовой логики в оптических часах на ионе Al⁺, многозарядном ионе Ar¹³⁺, а также в квантовых вычислителях на ионах Ca⁺ и Yb⁺.

Ключевые слова: квантовая логика, ион в ловушке, частота Раби, стандарт частоты, квантовый вычислитель, лазерная спектроскопия
PACS: 03.67.−a, 42.50.−p, 42.62.Eh (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2022.10.039270
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2022/12/e/
Web of Science

001112544300003
Scopus

2-s2.0-85182881647
ADS NASA

2022PhyU...65.1217K
Цитата: Хабарова К Ю, Заливако И В, Колачевский Н Н "Методы квантовой логики в ионных стандартах частоты, квантовых вычислителях и современной спектроскопии" УФН 192 1305–1312 (2022)

BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)

MedlineRefWorks

Русский

English

PT Journal Article
TI Methods of quantum logic in ion frequency standards, quantum computers, and modern spectroscopy
AU Khabarova K Yu
FAU Khabarova KY
AU Zalivako I V
FAU Zalivako IV
AU Kolachevsky N N
FAU Kolachevsky NN
DP 10 Dec, 2022
TA Usp. Fiz. Nauk
VI 192
IP 12
PG 1305-1312
RX 10.3367/UFNr.2022.10.039270
URL https://ufn.ru/ru/articles/2022/12/e/
SO Usp. Fiz. Nauk 2022 Dec 10;192(12):1305-1312

Поступила: 1 октября 2022, одобрена в печать: 3 октября 2022

English citation: Khabarova K Yu, Zalivako I V, Kolachevsky N N “Methods of quantum logic in ion frequency standards, quantum computers, and modern spectroscopy” Phys. Usp. 65 1217–1223 (2022); DOI: 10.3367/UFNe.2022.10.039270