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)Medline

RefWorks

Русский

English

RT Journal
T1 Methods of quantum logic in ion frequency standards, quantum computers, and modern spectroscopy
A1 Khabarova,K.Yu.
A1 Zalivako,I.V.
A1 Kolachevsky,N.N.
PB Uspekhi Fizicheskikh Nauk
PY 2022
FD 10 Dec, 2022
JF Uspekhi Fizicheskikh Nauk
JO Usp. Fiz. Nauk
VO 192
IS 12
SP 1305-1312
DO 10.3367/UFNr.2022.10.039270
LK https://ufn.ru/ru/articles/2022/12/e/

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