Berlin 2014 – wissenschaftliches Programm

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Q: Fachverband Quantenoptik und Photonik

Q 16: Poster: Quantum information, micromechanical oscillators, matter wave optics, precision measurements and metrology

Q 16.28: Poster

Montag, 17. März 2014, 16:30–18:30, Spree-Palais

Experimente mit gemischten Coulomb-Kristallen bestehend aus einfach und doppelt geladenen Kalzium Ionen — •Thomas Feldker¹, Matthias Stappel^1,2, Patrick Bachor^1,2, Lennart Pelzer^1,2, Jochen Walz^1,2 und Ferdinand Schmidt-Kaler¹ — ¹Institut für Physik, Universität Mainz, Deutschland — ²Helmholtz-Institut Mainz, Deutschland

Lasergekühlte Ionen in Paulfallen sind vielversprechende Kandidaten für die Quanteninformationsverarbeitung, die Skalierung hin zu Experimenten mit vielen Ionen bleibt dabei jedoch eine zentrale Herausforderung. Die Anregung von Ionen in hoch angeregten Rydbergzuständen hat das Potential die Anzahl der nutzbaren qubits drastisch zu erhöhen. In einem solchen System können, durch Ausnutzung der hohen Polarisierbarkeit der Rydbergzustände, lokale Vibrationsmoden erzeugt und für Verschränkungsoperationen genutzt werden.

Wichtige Aspekte dieses Systems können bereits mit gemischten Coulomb-Kristallen untersucht werden. Dazu ionisieren wir ⁴⁰Ca⁺ Ionen mithilfe von kohärentem Licht mit 121,26nm Wellenlänge. Die ⁴⁰Ca²⁺ Ionen erfahren durch die doppelte Ladung ein stärkeres Potential, was zur Bildung modifizierter Vibrationsmoden führt. Wir präsentieren Experimente zur Konfiguration und zu lokalen Radial-moden gemischter Coulomb-Kristalle[1].

[1] T. Feldker, L. Pelzer, M. Stappel, P. Bachor, R. Steinborn, D. Kolbe, J. Walz, F. Schmidt-Kaler, Applied Physics B, DOI 10.1007/s00340-013-5673-1