論文の概要: Cavity-enhanced optical lattices for scaling neutral atom quantum technologies to higher qubit numbers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.08073v2
• Date: Fri, 4 Nov 2022 14:00:58 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-11 10:12:14.513074
• Title: Cavity-enhanced optical lattices for scaling neutral atom quantum technologies to higher qubit numbers
• Title（参考訳）: 高量子ビット数への中性原子量子技術のスケーリングのためのキャビティ強化光学格子
• Authors: A. J. Park, J. Trautmann, N. \v{S}anti\'c, V. Kl\"usener, A. Heinz, I. Bloch, S. Blatt
• Abstract要約: 我々は,光格子中の超低温原子を用いた実験を,最先端の自由空間格子に対して桁違いにスケールアップする空洞型解を示す。 以上の結果から,任意の波長で大きな,深い,安定した2次元キャビティ強化格子を作成でき,中性原子ベースの量子シミュレータ,量子コンピュータ,センサ,光学格子時計のスケールアップに使用できることがわかった。
• 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: We demonstrate a cavity-based solution to scale up experiments with ultracold atoms in optical lattices by an order of magnitude over state-of-the-art free space lattices. Our two-dimensional optical lattices are created by power enhancement cavities with large mode waists of 489(8) $\mu$m and allow us to trap ultracold strontium atoms at a lattice depth of 60 $\mu$K by using only 80 mW of input light per cavity axis. We characterize these lattices using high-resolution clock spectroscopy and resolve carrier transitions between different vibrational levels. With these spectral features, we locally measure the lattice potential envelope and the sample temperature with a spatial resolution limited only by the optical resolution of the imaging system. The measured ground-band and trap lifetimes are 18(3) s and 59(2) s, respectively, and the lattice frequency (depth) is long-term stable on the MHz (0.1\%) level. Our results show that large, deep, and stable two-dimensional cavity-enhanced lattices can be created at any wavelength and can be used to scale up neutral-atom-based quantum simulators, quantum computers, sensors, and optical lattice clocks.
• Abstract（参考訳）: 我々は,光格子中の超低温原子を用いた実験を,最先端の自由空間格子に対して桁違いにスケールアップする空洞型解を示す。 2次元光学格子は489(8)$\mu$mの大きなモードウエストを持つパワーエンハンスキャビティによって作成され、極低温ストロンチウム原子をキャビティ軸当たり80mwの入力光しか使わず、格子深さ60$\mu$kで捕捉することができる。 これらの格子を高分解能のクロックスペクトロスコピーを用いて特徴付け、異なる振動レベル間のキャリア転移を解消する。 これらのスペクトル特性を用いて,撮像系の光学分解能のみに制限された空間分解能で,格子電位包絡と試料温度を局所的に測定する。 測定された地上帯域とトラップ寿命はそれぞれ18(3)sと59(2)sであり、格子周波数(深さ)はMHz(0.1\%)レベルで長期安定である。 以上の結果から, 量子シミュレータ, 量子コンピュータ, センサ, および光格子時計をスケールアップするために, 大きく, 深く, 安定な2次元キャビティエンハンス格子を任意の波長で生成できることがわかった。

関連論文リスト

• Site-Controlled Purcell-Induced Bright Single Photon Emitters in Hexagonal Boron Nitride [62.170141783047974]
  六方晶窒化ホウ素(hBN)でホストされる単一光子エミッタは、室温で動作する量子フォトニクス技術にとって必須の構成要素である。 我々はPurcellにより誘導されるサイト制御SPEのためのプラズモンナノ共振器の大規模アレイを実験的に実証した。 我々の結果は、明るく、均一に統合された量子光源の配列を提供し、堅牢でスケーラブルな量子情報システムへの道を開いた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-05-03T23:02:30Z)
• Fast single atom imaging in optical lattice arrays [35.37947175735965]
  我々は高速で2.4 us の単原子イメージングを格子で示し、99.4%の忠実さを持つ。 我々は、アコーディオン格子を用いて回折限界内に配置された格子を分解し、撮像前の原子間隔を増大させる。 これは小幅格子のイメージングという課題を克服し、磁気原子を用いた拡張ハバードモデルの研究を可能にする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-04-15T17:56:00Z)
• Hyper-entanglement between pulse modes and frequency bins [101.18253437732933]
  2つ以上のフォトニック自由度(DOF)の間の超絡み合いは、新しい量子プロトコルを強化し有効にすることができる。 パルスモードと周波数ビンとの間に超絡み合った光子対の生成を実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-04-24T15:43:08Z)
• An optical-lattice with ultra-narrow trapping teeth featuring phononic bus in multi-dimensional geometry [0.0]
  本稿では,サブ波長空間構造を持つ原子光学格子の新しい手法を提案する。 このポテンシャルは、3レベルリドベルク配位原子の非線形光学応答によって形成される。 格子は、ナノメートル以下の幅を持つ超狭いローレンツ井戸の3次元配列で構成されている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-01-11T13:12:53Z)
• Ultra-long photonic quantum walks via spin-orbit metasurfaces [52.77024349608834]
  数百光モードの超長光子量子ウォークについて報告する。 このセットアップでは、最先端の実験をはるかに超えて、最大320の離散的なステップで量子ウォークを設計しました。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-28T19:37:08Z)
• Spectral multiplexing of telecom emitters with stable transition frequency [68.8204255655161]
  コヒーレントエミッターは フォトニックチャネルを使って 遠距離で絡み合うことができる 約100個のエルビウムエミッタをFabry-Perot共振器と19マイクロメートルの薄膜で観察した。 本研究は,周波数多重化量子ネットワークノードを通信波長で直接動作させるための重要なステップである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-10-18T15:39:07Z)
• Floquet engineering Hz-Level Rabi Spectra in Shallow Optical Lattice Clock [19.242155546173255]
  光格子系では、深い格子ポテンシャルは超低温原子をトラップするために用いられる。 ラマン散乱によって引き起こされるデコヒーレンスは、浅い光学格子で原子時計が実現されると著しく減少する。 我々はRabi周波数とBloch帯域を同時に、独立に調整できることを実証した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-10-14T06:13:01Z)
• Superresolution microscopy of optical fields using tweezer-trapped single atoms [0.0]
  走査型プローブ顕微鏡で870ドルRbの原子を捕捉し,光場を波長以下の空間分解能で測定する。 我々の顕微鏡は、近共鳴光によって駆動される単一の原子から蛍光を検出することで動作する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-09-17T02:29:51Z)
• Optical-domain spectral super-resolution via a quantum-memory-based time-frequency processor [0.0]
  我々は、分光におけるレイリー限界に打ち勝つために、光学場の完全なスペクトル情報を利用する。 我々は、入力光の時間反転干渉計を実装するために、スピン波ストレージと組み込み処理機能を備えた光量子メモリを用いる。 我々の調整された測定は15kHzの解像度を実現し、対応するレイリー制限方式の20倍の光子を必要とする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-06-08T15:35:41Z)
• Fast Generation and Detection of Spatial Modes of Light using an Acousto-Optic Modulator [62.997667081978825]
  光の空間モードは、古典的情報と量子的情報の両方を符号化するのに使用できる高次元空間を提供する。 これらのモードを動的に生成および測定するための現在のアプローチは、高解像度のフェーズマスクを再構成する必要があるため、遅い。 我々は、二重パスAOMを用いて、5つの軌道角運動量状態のうちの1つを生成することにより、このアプローチを実験的に実現した。 我々は、平均96.9%の忠実度で、任意の状態を1ミリ秒未満で再構築することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-07-31T14:58:30Z)
• Hyperentanglement in structured quantum light [50.591267188664666]
  光の自由度が1つ以上の高次元量子系の絡み合いは、情報容量を増大させ、新しい量子プロトコルを可能にする。 本稿では、時間周波数およびベクトル渦構造モードで符号化された高次元・耐雑音性ハイパーエンタングル状態の関数的情報源を示す。 我々は2光子干渉と量子状態トモグラフィーによって特徴付けるテレコム波長で高い絡み合った光子対を生成し、ほぼ均一な振動と忠実さを達成する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-06-02T18:00:04Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。