光镊子间的中性原子输运与转移

我们关注中性原子在光镊子之间的输运与转移的优化，这两种技术对于量子处理器和模拟器的实现至关重要。我们考虑四种不同类型的实验相关脉冲：分段线性脉冲、分段二次脉冲、最小 jerk脉冲，以及线性脉冲和最小 jerk脉冲的混合系列。我们还开发了一种利用Ab initio技术（Shortcuts to Adiabaticity, STA）的协议，允许包含静止陷阱的影响。通过计算输运后的误差以及瞬态时间的加热两个度量，我们提供了对所有所考虑脉冲性能的系统性表征，表明我们提出的STA协议优于实验启发的脉冲。经过脉冲形状优化后，我们发现与原子捕获或释放阶段相比，协议总时间的下限阈值是9倍的，低于目前最先进实验报告的数值。这一结果被解释为对在转移镊子中包含和优化的重要性的警示信号，这可能是速度的最大瓶颈。对于性能最佳的两种脉冲（最小 jerk和STA），我们确定了在实验可达参数中实现高保真输运脉冲的最优区域。最后，我们的STA结果证明，针对移动镊子深度设计的调制可抵消静止陷阱的效果，从而降低误差并实现更短的脉冲持续时间。为鼓励在未来实验中使用我们的STA脉冲，我们提供了一个简单的解析近似，用于控制镊子位置和深度。