name: Лазерно-охлажденные ионы магния и иттербия для задач метрологии и квантовых вычислений
keyword_list: Лазерное охлаждение Ловушка Пауля Прецизионная спектроскопия Лазерная спектроскопия Ультрахолодные ионы Стандарты частоты Квантовые вычисления
abstract: В рамках диссертации были исследованы новые методы подготовки, считывания и управления квантовыми состояниями как одиночных ионов, так и их ансамблей, для задач метрологии и квантовых вычислений. 
  В диссертации был предложен оригинальный метод загрузки ионов в ловушку Пауля, основанный на явлении фотоэффекта. В основе загрузки ловушек Пауля, за редкими исключениями, всегда лежит ионизация нейтральных атомов требуемого вещества непосредственно в области захвата ловушки. В работе предлагается покрывать электроды ловушки веществом с низкой работой выхода, а затем ионизовывать атомы электронным ударом путем облучения электродов ловушки светом, вызывающим фотоэмиссию электронов. Показано, что поле ловушки обеспечивает ускорение электронов, достаточное для эффективной ионизации частиц. Метод экспериментально продемонстрирован на примере загрузки ионов магния-24.
  Также был теоретически исследован новый микроволновый репер частоты на базе лазерно-охлажденных ионов магния-25. Была предложена возможная схема реализации такой системы: общий алгоритм работы, конфигурация лазерной системы, ловушки. Численно просимулирована процедура инициализации ионов перед процедурой считывания. Оценены ожидаемые метрологические характеристики такого репера частоты: относительная нестабильность частоты 1.3 x 10-13 τ-1/2 и неточность 3.6 x 10-14. 
  Был предложен и экспериментально исследован новый метод оптический кубит в ионе иттербия-171 на длине волны 435.5 нм. Данный кубит обладает рядом преимуществ по сравнению с микроволновым кубитом в иттербии с точки зрения масштабирования (для управления оптическим кубитом требуется меньше лазерных пучков, а длина волны видимого диапазона позволяет использовать более эффективные оптические компоненты), а по сравнению с оптическим кубитом ионе кальция – меньшую чувствительность к магнитным полям. Экспериментально продемонстрированы достоверности считывания состояния и однокубитных операций типа Паули-X, Паули-Y на уровне 98% и 94%, соответственно.
chairman_dissertation_council.name: Владимир
chairman_dissertation_council.surname: Пудалов
chairman_dissertation_council.patronymic: Моисеевич
chairman_dissertation_council.position: Высококвалифицированный главный научный сотрудник
chairman_dissertation_council.degree: Доктор физико-математических наук
chairman_dissertation_council.rank: Член-корреспондент РАН
chairman_dissertation_council.wos_research_id: L-6122-2013
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 7004386882
chairman_dissertation_council.url: http://sites.lebedev.ru/pudalov
chairman_dissertation_council.orcid: 0000-0002-1992-193X
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Николай
organization_supervisor.surname: Колачевский
organization_supervisor.patronymic: Николаевич
organization_supervisor.position: Директор ФИАН
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 29.33.49
rubrics.name: Лазерная спектроскопия
oecds.code: 01.03.UH
oecds.name: PHYSICS, ATOMIC, MOLECULAR & CHEMICAL
speciality_codes.name: Лазерная физика
speciality_codes.code: 1.3.19.
supervisors.fio: Колачевский Н. Н.
supervisors.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
supervisors.speciality_code: Оптика
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Кулик С. П.
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Лазерная физика
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Бетеров И. И.
opponents.scientific_degree: Кандидат физико-математических наук
opponents.speciality_code: Оптика
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ФИЗИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. П.Н. ЛЕБЕДЕВА РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
protection_organization.ogrn: 1027739617960
protection_organization.supervisor_name: НИКОЛАЙ
protection_organization.supervisor_surname: КОЛАЧЕВСКИЙ
protection_organization.supervisor_patronymic: НИКОЛАЕВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ФИЗИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. П.Н. ЛЕБЕДЕВА РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
author_organization.ogrn: 1027739617960
author_organization.supervisor_name: НИКОЛАЙ
author_organization.supervisor_surname: КОЛАЧЕВСКИЙ
author_organization.supervisor_patronymic: НИКОЛАЕВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения