Методы квантовой логики в ионных стандартах частоты, квантовых вычислителях и современной спектроскопии

Прецизионное лазерное управление квантовыми состояниями одиночных ионов, охлаждённых до низких температур в ловушках, обеспечивает сегодня значительный прогресс в развитии таких физических направлений, как оптические и микроволновые стандарты частоты, квантовые вычисления, а также точные измерения частот переходов для подтверждения основополагающих физических теорий. Пионерские идеи, высказанные в 1960-х годах нобелевским лауреатом Н.Г. Басовым о возможности использования лазеров при создании стандартов частоты, получили мощное развитие: относительная точность стандартов частоты достигла 18-го знака после запятой, а экспериментально продемонстрированное время когерентности узких оптических переходов достигло десятков секунд. В работе представлен выборочный обзор, а также результаты исследований в ФИАН в области использования элементов квантовой логики при воздействии когерентных лазерных импульсов на одиночные ионы. Также обсуждается использование методов квантовой логики в оптических часах на ионе $\rm Al^+$, многозарядном ионе $\rm Ar^{13+}$, а также в квантовых вычислителях на ионах $\rm Ca^+$ и $\rm Yb^+$.