論文の概要: High fidelity entanglement of neutral atoms via a Rydberg-mediated
single-modulated-pulse controlled-PHASE gate
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.02491v1
- Date: Mon, 6 Sep 2021 13:52:45 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-16 01:00:24.582481
- Title: High fidelity entanglement of neutral atoms via a Rydberg-mediated
single-modulated-pulse controlled-PHASE gate
- Title（参考訳）: Rydbergによる単一変調パルス制御相ゲートによる中性原子の高忠実絡み合い
- Authors: Zhuo Fu, Peng Xu, Yuan Sun, Yangyang Liu, Xiaodong He, Xiao Li, Min
Liu, Runbing Li, Jin Wang, Liang Liu, Mingsheng Zhan
- Abstract要約: Rb原子の2光子遷移に埋め込まれたオフ共振変調駆動(ORMD)による2量子制御PHASE($C_Z$)ゲートの実現実験結果について報告する。
我々の研究は、C_Z$ゲート操作を1パルスで完了し、レイドバーグ人口の減少を避ける。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 21.457325761297675
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Neutral atom platform has become an attractive choice to study the science of
quantum information and quantum simulation, where intense efforts have been
devoted to the entangling processes between individual atoms. For the
development of this area, two-qubit controlled-PHASE gate via Rydberg blockade
is one of the most essential elements. Recent theoretical studies have
suggested the advantages of introducing non-trivial waveform modulation into
the gate protocol, which is anticipated to improve its performance towards the
next stage. We report our recent experimental results in realizing a two-qubit
controlled-PHASE($C_Z$) gate via off-resonant modulated driving(ORMD) embedded
in two-photon transition for Rb atoms. It relies upon a single modulated
driving pulse with a carefully calculated smooth waveform to gain the
appropriate phase accumulations required by the two-qubit gate. Combining this
$C_Z$ gate with global microwave pulses, two-atom entanglement is generated
with the raw fidelity of 0.945(6). Accounting for state preparation and
measurement (SPAM) errors, we extract the entanglement operation fidelity to be
0.980(7). Our work features completing the $C_Z$ gate operation within a single
pulse to avoid shelved Rydberg population, thus demonstrate another promising
route for realizing high-fidelity two-qubit gate for neutral atom platform.
- Abstract（参考訳）: ニュートラル原子プラットフォームは量子情報と量子シミュレーションの科学を研究するための魅力的な選択となり、個々の原子間の密接なプロセスに強い努力が注がれている。
この領域の発展のためには、リュードベルク封鎖による2量子制御PHASEゲートが最も重要な要素の1つである。
最近の理論的研究は、ゲートプロトコルに非自明な波形変調を導入する利点を示唆している。
Rb原子の2光子遷移に埋め込まれたオフ共振変調駆動(ORMD)による2量子制御PHASE($C_Z$)ゲートの実現に関する最近の実験結果を報告する。
2ビットゲートが必要とする適切な位相蓄積を得るために、慎重に計算された滑らかな波形を持つ単一の変調駆動パルスに依存する。
このC_Z$ゲートをグローバルマイクロ波パルスと組み合わせて、2原子エンタングルメントは0.945(6)の原繊維で生成される。
状態準備・測定誤差(spam)を計算し, 絡み合い操作の忠実度を0.980(7)とする。
我々の研究は、1パルスでC_Z$ゲート操作を完了し、Rydberg集団の棚上げを回避し、中性原子プラットフォームのための高忠実度2量子ゲートを実現するための別の有望な経路を示す。
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