通过分子超精细相互作用的捕获原子量子逻辑

我们研究了通过耦合到激发态分子超精细势，在光学晶格中捕获的一对中性原子的确定性纠缠。信息可以编码在基态超精细能级中，并通过将原子成对地聚集在一起，通过感应的电偶极-偶极相互作用来执行量子逻辑操作。我们证明了对于两个三能级原子，执行对角型和交换型纠缠门是可能的，并推导了纠缠保真度的品质因数。对于两个87Rb原子，计算了执行CPHASE门的保真度，包括超精细结构和有限的原子局域化。退相干的主要来源是自发辐射，对于比散射率快的相互作用时间和足够分离的原子波包，自发辐射可以被最小化。此外，对逻辑基之外状态的相干耦合可以通过依赖于状态的陷阱势来约束。