중성 원자 기반 편집하기 (부분)

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==== 슈타르크 효과 (Stark effect) ====
정전기장 하에서 에너지 준위가 달라지는 현상을 슈타르크 효과 라고 한다. 극성 분자를 제외한 원자들의 바닥 상태는 전자 구름이 등방하기 때문에(전자 오비탈이 한 가지 홀짝성(parity) 을 가짐) 영구적인 전기 쌍극자 모멘트(electric dipole moment), $$p$$, 를 가지 않는다. 전기장, $$E$$, 을 가하면, 유도 쌍극자 모멘트가 생성이 되며 ($$p \propto E$$) 유도된 모멘트와 전기장의 상호작용에 의해 에너지 준위가 달라지게 된다. 따라서 에너지 준위의 변화량, $$V_S$$, 은 간략하게 다음과 같이 나타낼 수 있다.

\[ V_S = -\frac{1}{2} \alpha |E|^2  \]

여기서 $$\alpha$$는 원자의 분극률(polarizability)이다. 본 표현은 정전기장 뿐만 아니라, [[AC 슈타르크 이동]]에도 쓸 수 있다. 이 경우 분극률은 레이저 주파수의 또는 파장의 함수가 되며, 전기장의 크기는 평균을 이용하면 된다 ($$\alpha \rightarrow \alpha(\omega)$$). 원자의 다양한 전이선 때문에 다양한 분극률을 가지며, 상태에 따라 천이한 분극률을 보이기도 한다 (state-dependent potential, magic wavelength 등). 바닥 상태의 알칼리 금속의 정전기장에 대한 분극률은 160~400 a.u. (atomic unit)을 가지며, 이는 220 V 플러그에 걸리는 전기장(약 110 V/cm)에서 약 500 Hz 정도 이동하고, 이는 자기장에 비해 상대적으로 적은 양이라고 할 수 있다. 하지만, 리드버그 상태로 여기 시킬 경우 전자와 원자핵 간의 먼 거리 때문에 분극률이 매우 크게 증가한다.

온라인 중성 원자 분극률(polarizability) 참조 [http://www1.udel.edu/atom/ 링크].

===== 극성 분자의 제어 기술 =====
기본적으로 원자에서 쓰이는 모든 제어기술은 그대로 극저온 분자에 적용될 수 있다. 하지만, 분자는 원자에는 없는 분자핵의 진동, 회전자유도를 가지고 있기 때문에, 외부 전자기장에 의한 에너지의 변화를 계산할 때 주의가 필요하다. 또한, 분자의 전이를 고려할 때도 분자핵의 진동, 회전 상태의 변화에 유념해야 한다. 큐비트로 활용할 수 있는 분자의 회전 상태는 마이크로파로 직접 제어할 수 있다.

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