MARC

 008250123s2024        us                              c    eng  d
■001000017161788
■00520250211151445
■006m          o    d                
■007cr#unu||||||||
■020    ▼a9798382777450
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI31296411
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a539
■1001  ▼aBao,  Yicheng.▼0(orcid)0000-0002-0955-8567
■24510▼aUltracold  Molecules  in  an  Optical  Tweezer  Array:  From  Dipolar  Interaction  to  Ground  State  Cooling
■260    ▼a[Sl]▼bHarvard  University▼c2024
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2024
■300    ▼a293  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  85-12,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Doyle,  John.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--Harvard  University,  2024.
■520    ▼aUltracold  molecules  are  attractive  candidates  for  various  applications  including  ultracold  chemistry,  quantum  information  processing,  quantum  simulation  and  searches  for  physics  beyond  the  standard  model.  Combined  with  optical  tweezer  techniques,  an  optical  tweezer  array  of  ultracold  polar  molecules  holds  promise  for  versatile  quantum  applications.  Their  long‑lived  molecular  rotational  states  form  robust  qubits,  while  the  long‑range  dipolar  interaction  between  molecules  provides  quantum  entanglement.In  this  thesis,  we  build  a  new  generation  experiment  of  optical  tweezer  array  of  ultracold  CaF  molecules.  We  optically  transport  the  laser  cooled  and  optically  trapped  molecules  into  a  science  glass  cell  using  a  hybrid  method,  where  high  numerical  aperture  optical  access  allows  for  tighter  optical  tweezers.  In  an  array  of  these  tight  optical  tweezers,  we  demonstrate  dipolar  spin‑exchange  interactions  between  single  CaF  molecules  for  the  first  time.  We  realize  the  spin‑  1/2  quantum  XY  model  by  encoding  an  effective  spin‑  1/2  system  into  the  rotational  states  of  the  molecules,  and  use  it  to  generate  a  Bell  state  through  an  iSWAP  operation.  Conditioned  on  the  verified  existence  of  molecules  in  both  tweezers  at  the  end  of  the  measurement,  we  obtain  a  Bell  state  fidelity  of  0.89(6).  Employing  interleaved  tweezer  arrays,  we  demonstrate  single  site  molecular  addressability.  To  further  improve  the  platform,  cooling  of  the  molecules  to  near  the  motional  ground  state  is  crucial  for  reducing  various  dephasings.  We  demonstrate  Raman  sideband  cooling  (RSC)  of  CaF  molecules  in  optical  tweezers  to  near  their  3‑D  motional  ground  state,  with  a  3‑D  motional  ground  state  probability  of  54  ±  18%  of  the  molecules  that  survive  the  RSC.  This  paves  the  way  to  increase  molecular  coherence  times  in  optical  tweezers  for  robust  quantum  information  processing  and  simulation  applications  in  the  near  future.
■590    ▼aSchool  code:  0084.
■650  4▼aMolecular  physics
■650  4▼aAtomic  physics
■650  4▼aQuantum  physics
■650  4▼aPhysics
■653    ▼aDipolar  interaction
■653    ▼aQuantum  entanglement
■653    ▼aLaser  cooling
■653    ▼aOptical  transport
■653    ▼aRaman  sideband  cooling
■653    ▼aUltracold  molecules
■690    ▼a0609
■690    ▼a0748
■690    ▼a0599
■690    ▼a0605
■71020▼aHarvard  University▼bPhysics.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g85-12B.
■790    ▼a0084
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2024
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17161788▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

Preview

Export

ChatGPT Discussion

AI Recommended Related Books