对集体态免受非均匀退相干的连续保护
量子物理
2021-01-20 v2 光学
摘要
我们提出并演示了一种消除集体量子态非均匀退相干的方案。该方案利用失谐场将集体态连续地缀饰到一个辅助传感器态上，该辅助态对相同非均匀性来源具有增强且相反的灵敏度。我们推导了在使用一个或两个缀饰场时，缀饰态完全免受退相干的最优条件。后者提供更好的保护，规避了量子比特相位旋转，并抑制了对驱动噪声的灵敏度。我们进一步推导了所有残余的高阶灵敏度的表达式。我们通过保护原子系综的集体激发来实验研究该方案，其中非均匀退相干源于热运动。利用光子存储与 retrieval，我们展示了非均匀退相干的完全抑制，从而延长了存储时间。我们的方案可应用于消除其他系统中的运动退相干，提升中性原子量子门与量子存储的性能。它同样普遍适用于各种气体、固体及工程化系统，其中对时间、空间或其他域变化的灵敏度限制了系统可能的大规模扩展。
引用
@article{arxiv.2004.02295,
title = {Continuous protection of a collective state from inhomogeneous dephasing},
author = {Ran Finkelstein and Ohr Lahad and Itsik Cohen and Omri Davidson and Shai Kiriati and Eilon Poem and Ofer Firstenberg},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.02295},
year = {2021}
}
备注
Revision includes extraction of the inhomogeneous dephasing time for various dressing parameters, discusses several extensions to other systems and applications, and clarifies further differences from previous schemes ;15 pages (including Methods and Supplementary information),6 figures, 1 table