无星形的三维光学挤压控制用于快速原子重排
光学
2026-05-06 v3 原子物理
量子物理
摘要
可重构的中性原子数组是量子计算、量子模拟和量子测距的有前景平台，但使用频率扫频声光偏转器(AOD)的原子运输受制于扫频引起的声学透镜效应和轨迹失真。我们通过采用三维声光偏转器镜(3D-AODL)设计克服了这些限制，该设计可将远程运输时间缩短一倍以上。我们进一步引入淡化-Shepard 波形以克服 AOD 有限带宽，实现持续的轴向位移。我们演示了在 体积内实现速度超过 4.2 m/s 的无限制三维光学挤压运动。任意三维光学挤压轨迹的控制使我们能够进行快速原子重排和光势能在挤压阵列和光晶格中的动力学工程。该能力推动了中性原子量子处理器中的快速重排、更高时钟频率以及复杂几何下的可扩展排序，从而 advancing 量子控制和原子操作。
引用
@article{arxiv.2510.11451,
title = {Astigmatism-free 3D Optical Tweezer Control for Rapid Atom Rearrangement},
author = {Yue-Hui Lu and Nathan Song and Tai Xiang and Jacquelyn Ho and Tsai-Chen Lee and Zhenjie Yan and Dan M. Stamper-Kurn},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.11451},
year = {2026}
}
备注
Update notes: Updated to be the same as the Optica Quantum publication version. Added contents on the Monte-Carlo simulations to include more types of frequency sweeps. Added more references. Format: (8 pages, 5 figures) in the main body; (19 pages, 10 figures) in the supplement and reference sections