Single-Shot Measurements of Phonon Number States Using the Autler-Townes Effect

Autor(es)

Mallweger, Marion ; de Oliveira, Murilo Henrique ; Thomm, Robin ; Parke, Harry ; Kuk, Natalia ; Higgins, Gerard ; Bachelard, Romain ; Villas-Boas, Celso Jorge ; Hennrich, Markus

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: Physical Review Letters; v. 131, n. 22, p. 6-pg., 2023-11-28.

Resumo

We present a single-shot method to measure motional states in the number basis. The technique can be applied to systems with at least three nondegenerate energy levels which can be coupled to a linear quantum harmonic oscillator. The method relies on probing an Autler-Townes splitting that arises when a phonon number changing transition is strongly coupled. We demonstrate the method using a single trapped ion and show that it may be used in a nondemolition fashion to prepare phonon number states. We also show how the Autler-Townes splitting can be used to measure phonon number distributions. (AU)

• Processo FAPESP: 19/11999-5 - Efeitos coletivos em sistemas atômicos, spins nucleares e eletrodinâmica quântica de cavidades
• Beneficiário: Celso Jorge Villas-Bôas
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 20/00725-9 - Interações fotônicas entre pontos quânticos
• Beneficiário: Romain Pierre Marcel Bachelard
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 19/13143-0 - Átomos frios, fótons, e correlações quânticas
• Beneficiário: Celso Jorge Villas-Bôas
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 22/00209-6 - Tecnologias quânticas de segunda geração
• Beneficiário: Celso Jorge Villas-Bôas
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 18/15554-5 - Transporte e localização de luz em duas e três dimensões
• Beneficiário: Romain Pierre Marcel Bachelard
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores - Fase 2