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使用光镊实现囚禁离子的态相关高斯门集

量子物理 2026-06-30 v1
作者: Philip Leindecker , Luka Milanovic , Tanja Behrle , Edgar Brucke , Matteo Marinelli , Julian Schmidt , Jonathan Home , Cornelius Hempel
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摘要

我们演示了囚禁40^{40}Ca+^+离子运动模式上的态相关高斯门集，该门集通过光镊实现。镊子强度和位置的动态控制使得局部位移、压缩、相空间旋转和分束器操作得以实现，构成了一个完整的门集。通过改变镊子相对于离子的位置，我们展示了每个操作的强度如何由局域光势的相应空间导数决定。我们进一步展示了每个操作对离子内部状态的固有依赖性，并利用镊子提供的相干自旋-运动耦合来创建运动猫态。我们的工作确立了光镊作为囚禁离子系统中连续变量量子控制的统一且局域的资源。

关键词

光镊 囚禁离子 高斯门集 连续变量量子控制 运动模式 猫态

引用

@article{arxiv.2606.31864,
  title  = {State-dependent Gaussian gate set using an optical tweezer for trapped ions},
  author = {Philip Leindecker and Luka Milanovic and Tanja Behrle and Edgar Brucke and Matteo Marinelli and Julian Schmidt and Jonathan Home and Cornelius Hempel},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2606.31864},
  year   = {2026}
}

备注

5 pages in the main text (3 figures); 12 pages total (5 figures)