用于寻址原子量子比特的高斯与超高斯激光束比较

我们研究了利用具有高斯或超高斯空间模式双频激光场执行的单量子比特量子门保真度。数值模拟用于考虑由光阱中原子运动、囚禁与控制光束的空间变化Stark位移以及控制光束的横向与轴向失准引起的不完美性。考虑了控制光三维分布的数值结果表明，强度 $I\sim e^{-2(r/w_0)^n}$ 的超高斯模式降低了对原子运动和光束失准的敏感性。选择 $n=6$ 的超高斯，与 $n=2$ 的高斯光束相比，有限温度Rabi振荡的衰减时间可增大60倍，同时减少对相邻量子比特位的串扰。