論文の概要: A versatile quantum simulator for coupled oscillators using a 1D chain
of atoms trapped near an optical nanofiber
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2105.03262v1
- Date: Fri, 7 May 2021 13:42:01 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-01 05:36:20.306312
- Title: A versatile quantum simulator for coupled oscillators using a 1D chain
of atoms trapped near an optical nanofiber
- Title（参考訳）: 光ナノファイバー近傍に閉じ込められた原子の1次元鎖を用いた結合振動子の汎用量子シミュレータ
- Authors: Daniela Holzmann, Matthias Sonnleitner, Helmut Ritsch
- Abstract要約: ナノフォトニック光導波路またはナノファイバーの横断的に閉じ込められた光モードは、効果的に無限範囲の力を媒介することができる。
導波路のエバネッセント場内に閉じ込められた粒子の線形鎖に対して、適切なレーザー周波数の逆光を照射することにより、結合オシレータ量子シミュレータの実装が可能となることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The transversely confined propagating light modes of a nano-photonic optical
waveguide or nanofiber can mediate effectively infinite-range forces. We show
that for a linear chain of particles trapped within the waveguide's evanescent
field, transverse illumination with a suitable set of laser frequencies should
allow the implementation of a coupled-oscillator quantum simulator with
time-dependent and widely controllable all-to-all interactions. At the example
of the energy spectrum of oscillators with simulated Coulomb interactions we
show that different effective coupling geometries can be emulated with high
precision by proper choice of laser illumination conditions. Similarly, basic
quantum gates can be selectively implemented between arbitrarily chosen pairs
of oscillators in the energy basis as well as in a coherent-state basis. Key
properties of the system dynamics and states can be monitored continuously by
analysis of the out-coupled fiber fields.
- Abstract（参考訳）: ナノフォトニック光導波路やナノファイバーの透過光モードは、効果的に無限範囲の力を媒介することができる。
導波路のエバネッセント場内に閉じ込められた粒子の線形鎖に対して、適切なレーザー周波数のセットを持つ横方向照明は、時間依存で広く制御可能な全対全相互作用を持つ結合オシレータ量子シミュレータの実装を可能にする。
クーロン相互作用をシミュレーションした発振器のエネルギースペクトルの例では、レーザー照明条件の適切な選択により、異なる有効結合ジオメトリを高精度にエミュレートできることを示した。
同様に、基本量子ゲートはエネルギーベースとコヒーレント状態ベースで任意に選択された振動子間で選択的に実装することができる。
系力学と状態の鍵となる性質は、外結合ファイバー場の解析によって連続的に監視することができる。
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