Ionen in einer linearen Paulfalle - ArchiMeD

8 Kapitel 1. Einleitung
zusetzen als Q-bit-Zustand verwendet. Damit stellt dessen Lebensdauer das ultimative Limit
fr die erreichbare Kohrenzzeit dar. Bislang ist man noch weit von diesem Limit entfernt, da
es eine Reihe von Dekohrenzeffekten gibt, die zu einer wesentlich krzeren Kohrenzzeit fhren.
Darunter sind beispielsweise Heizeffekte, welche die Ionen im Schwingungsgrundzustand aufheizen.
Diese sind fr kleine Fallen strker und werden vermutlich von Patchpotentialen auf den
Fallenelektroden verursacht. Von Bedeutung sind generell alle Effekte, die zu einer Verkrzung
der Lebensdauer fhren. Ein solcher Effekt wurde in linearen Ionenketten aus zehn Ionen im
Rahmen der Lebensdauermessung beobachtet. Dort kam es mitunter zu einer dramatischen Reduktion
der Lebensdauer des metastabilen Zustands gegenber dem Wert fr ein einzelnes Ion.
Damit verbunden war eine hohe Anzahl koinzidenter Zerflle, allerdings ergab sich keine signifikante
Erhhung gegenber der in einem Modell unabhngiger Teilchen erwarteten Koinzidenzen.
Es handelt sich hier nicht um Superradianz, da hier Vernderungen der Lebensdauer um bis zu
ca. 20% beobachtet wurden, obwohl die Abstnde mit ca. 10λ wesentlich grer sind als in einem
Experiment an zwei Ionen [61], bei dem die nderung der Zerfallsrate nur bei etwa 1,5%
lag. Auch andere schlssige Erklrungen konnten bisher nicht gefunden werden. Daher handelt
es sich vermutlich um einen technisch bedingten Effekt des verwendeten Systems. Inzwischen
haben sich bereits zwei weitere Gruppen [68, 206] mit diesem Phnomen befat - ohne jedoch die
Beobachtung besttigen zu knnen.