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光镊中无反冲态的最优制备

量子物理 2024-11-07 v1 量子气体

摘要

光镊中的量子计算需要高保真度的量子操作实现。在这里,我们展示了在光镊势中驱动原子两个能级(作为量子比特)之间 01|0\rangle \rightarrow |1\rangle 跃迁的最优实现,该跃迁由单光子拉比脉冲驱动。拉比脉冲由于内部自由度与运动自由度之间的 Lamb-Dicke 耦合而产生原子的光子反冲,将系统驱出逻辑子空间。我们提出的方案强烈抑制了这种有害效应。通过脉冲工程,我们生成了由拉比协议和力协议组成的最优协议,对应于光镊的动态位移。我们在大参数空间中生成这些协议,从拉比频率的小值到大值,以及一系列脉冲长度。我们确定了最优协议的三种主要模式,并讨论了它们的性质。在所有这些模式中,我们展示了远低于当前技术标准的保真度损失,从而缓解了光镊和其他量子技术平台中的普遍挑战。

关键词

引用

@article{arxiv.2411.02262,
  title  = {Optimal recoil-free state preparation in an optical atom tweezer},
  author = {Lia Kley and Nicolas Heimann and Aslam Parvej and Lukas Broers and Ludwig Mathey},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.02262},
  year   = {2024}
}