論文の概要: High-Fidelity Entanglement and Detection of Alkaline-Earth Rydberg Atoms

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2001.04455v2
• Date: Sat, 28 Nov 2020 05:29:34 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-12 00:15:41.300901
• Title: High-Fidelity Entanglement and Detection of Alkaline-Earth Rydberg Atoms
• Title（参考訳）: アルカリ-地球リドベルグ原子の高忠実な絡み合いと検出
• Authors: Ivaylo S. Madjarov, Jacob P. Covey, Adam L. Shaw, Joonhee Choi, Anant Kale, Alexandre Cooper, Hannes Pichler, Vladimir Schkolnik, Jason R. Williams, and Manuel Endres
• Abstract要約: 制御された2ビットの絡み合いの発生は、これまでアルカリ種に限られてきた。 本研究では, 個々のアルカリ-アースRydberg原子の2価電子構造を利用した新しいアプローチを示す。 我々は、Rydberg状態検出、単一原子ラビ演算、および以前に公表された値を超える2原子エンタングルメントの忠実性を見出した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 48.093689931392866
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Trapped neutral atoms have become a prominent platform for quantum science, where entanglement fidelity records have been set using highly-excited Rydberg states. However, controlled two-qubit entanglement generation has so far been limited to alkali species, leaving the exploitation of more complex electronic structures as an open frontier that could lead to improved fidelities and fundamentally different applications such as quantum-enhanced optical clocks. Here we demonstrate a novel approach utilizing the two-valence electron structure of individual alkaline-earth Rydberg atoms. We find fidelities for Rydberg state detection, single-atom Rabi operations, and two-atom entanglement surpassing previously published values. Our results pave the way for novel applications, including programmable quantum metrology and hybrid atom-ion systems, and set the stage for alkaline-earth based quantum computing architectures.
• Abstract（参考訳）: 閉じ込められた中性原子は量子科学の顕著な基盤となり、高度に励起されたライドバーグ状態を用いてエンタングルメント忠実性記録が設定されている。 しかし、制御された2ビットのエンタングルメント生成は、これまでアルカリ種に限られており、より複雑な電子構造をオープンフロンティアとして利用することで、改良された忠実性や量子増幅光時計のような根本的に異なる応用につながる可能性がある。 本稿では,アルカリ土類ライドバーグ原子の2価電子構造を利用した新しいアプローチを示す。 我々は、Rydberg状態検出、単一原子ラビ演算、および以前に公表された値を超える2原子エンタングルメントの忠実性を見出した。 プログラム可能な量子メロロジーやハイブリッド原子イオンシステムなど,新しい応用の道を開くとともに,アルカリ土類系量子コンピューティングアーキテクチャのステージを設定した。

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