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), ул. Новая 100, Сколково, Московская обл., 143025, 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/
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

@article{Khabarova:2022,
	author = {К. Ю. Хабарова and И. В. Заливако and Н. Н. Колачевский},
	title = {Методы квантовой логики в ионных стандартах частоты, квантовых вычислителях и современной спектроскопии},
	publisher = {Успехи физических наук},
	year = {2022},
	journal = {Усп. физ. наук},
	volume = {192},
	number = {12},
	pages = {1305-1312},
	url = {https://ufn.ru/ru/articles/2022/12/e/},
	doi = {10.3367/UFNr.2022.10.039270}
}

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