論文の概要: Robust Mølmer-Sørensen gate for neutral atoms using rapid adiabatic Rydberg dressing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/1911.04045v3
• Date: Fri, 10 Jan 2025 20:53:05 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-19 07:42:20.091007
• Title: Robust Mølmer-Sørensen gate for neutral atoms using rapid adiabatic Rydberg dressing
• Title（参考訳）: 急速断熱型Rydbergドレッシングを用いた中性原子に対するRobust Mølmer-Sørensenゲート
• Authors: Anupam Mitra, Michael J. Martin, Grant W. Biedermann, Alberto M. Marino, Pablo M. Poggi, Ivan H. Deutsch,
• Abstract要約: Rydbergドレッシングによる断熱的ラピッドパスは、2量子エンタングゲートを実装するメカニズムを提供することを示す。 制御相ゲートのような2ビットゲートを実装する際の典型的な誤差は、単一原子光シフトの誤差に支配されている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: The Rydberg blockade mechanism is now routinely considered for entangling qubits encoded in clock states of neutral atoms. Challenges towards implementing entangling gates with high fidelity include errors due to thermal motion of atoms, laser amplitude inhomogeneities, and imperfect Rydberg blockade. We show that adiabatic rapid passage by Rydberg dressing provides a mechanism for implementing two-qubit entangling gates by accumulating phases that are robust to these imperfections. We find that the typical error in implementing a two-qubit gate, such as the controlled phase gate, is dominated by errors in the single atom light shift, and that this can be easily corrected using adiabatic dressing interleaved with a simple spin echo sequence. This results in a two-qubit M{\o}lmer-S{\o}renson gate. A gate fidelity $\sim 0.995$ is achieveable with modest experimental parameters and a path to higher fidelities is possible for Rydberg states in atoms with a stronger blockade, longer lifetimes, and larger Rabi frequencies.
• Abstract（参考訳）: ライドバーグ封鎖機構は、現在、中性原子のクロック状態に符号化された量子ビットのエンタングリングとして、日常的に考慮されている。 エンタングゲートを高い忠実度で実装するための課題は、原子の熱運動による誤差、レーザー振幅の不均一性、そして不完全なリドベルク封鎖である。 Rydbergドレッシングによる断熱的ラピッドパスは、これらの不完全性に頑健な位相を蓄積することにより、2量子エンタングゲートを実装するメカニズムを提供することを示す。 制御相ゲートのような2ビットゲートを実装する際の典型的な誤差は、単一原子光シフトの誤差に支配されており、単純なスピンエコーシーケンスでインターリーブされた断熱ドレッシングを用いて容易に修正できることが判明した。 これにより、2キュービットの M{\o}lmer-S{\o}renson ゲートが得られる。 ゲートフィデリティ$\sim 0.995$は、控えめな実験パラメータで達成でき、より強いブロックド、長い寿命、より大きなラビの周波数を持つ原子では、高いフィデリティへのパスが可能である。

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