由里德伯激发反铁磁体介导的远距离原子间量子门
量子物理
2025-06-18 v2
摘要
我们提出了一种新颖的协议，用于实现由充当量子总线的中性原子阵列连接的远距离原子量子比特之间的量子门。该协议基于使用啁啾激光脉冲将阵列中的原子绝热地转移到里德伯激发的反铁磁态。在最近邻阻塞条件下激发和退激发阵列中的原子时，取决于两个量子比特的状态，系统会获得一个条件几何π相位，而动力学相位则完全抵消，即使原子位置无序但在时间上几乎冻结（这需要足够低的温度）也是如此。使用实验相关参数，采用最小化里德伯态衰变和非绝热误差的平滑脉冲，我们获得了相距L=20-30微米并由几个（3-6个）原子的量子总线连接的一对原子的门时间为2-3微秒，门保真度为0.99-0.98。通过优化脉冲，我们可以获得比使用平滑绝热脉冲更快且保真度更高的门。
引用
@article{arxiv.2408.11542,
title = {Quantum gates between distant atoms mediated by a Rydberg excitation antiferromagnet},
author = {Georgios Doultsinos and David Petrosyan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.11542},
year = {2025}
}
备注
18 pages, 9 figures