利用里德堡态与 AC-Stark 频移实现钡离子量子比特的快速可编程纠缠
原子物理
2025-07-23 v2
摘要
为了实现快速门操作和纠缠，本文提出了一种利用囚禁钡离子里德堡态的激发与个体寻址方案。利用超对称 Wentzel-Kramers-Brillouin (SWKB) 方法计算了偶极矩阵元、动态极化率以及单光子和双光子跃迁强度。确定了一个有利的双光子激发跃迁，将 7s 态与高里德堡态联系起来，其中最强的跃迁为 7s12->38s12。此外，7s1/2 态在 1310 nm 通信波段附近表现出高极化率，能够利用低功率现成激光实现显著的 AC-Stark 频移控制。这通过改变离子晶体中的光强度促进了个体寻址方案，并利用强且微波可调的里德堡偶极相互作用支持离子对之间的亚微秒纠缠门。提出了利用 6p3/2->7s1/2 跃迁通过激光频率调谐实现单个离子的选择性寻址。
引用
@article{arxiv.2506.00611,
title = {Fast programmable entanglement of Barium ion qubits using Rydberg states and AC-Stark shifts},
author = {Adam R. Vernon and Mitch Peaks},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.00611},
year = {2025}
}