論文の概要: Dynamical generation of chiral $W$ and Greenberger-Horne-Zeilinger
states in laser-controlled Rydberg-atom trimers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.09718v4
- Date: Tue, 2 Aug 2022 17:46:15 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-07 12:36:52.554987
- Title: Dynamical generation of chiral $W$ and Greenberger-Horne-Zeilinger
states in laser-controlled Rydberg-atom trimers
- Title（参考訳）: レーザー制御リドバーグ原子トリマーにおけるキラルなw$およびグリーンバーガー・ホーン・サイレンジャー状態の動的生成
- Authors: Thorsten Haase, Gernot Alber, Vladimir M. Stojanovic
- Abstract要約: 通常のものよりもツイストから始めると、$W$状態は関連するRabi周波数を下方へ下方へ再正規化するのと同値である。
これはやや長い状態変換時間をもたらすが、これらの時間は関連するリュードベルク状態の通常の寿命よりも少なくとも2桁短いことが示される。
- 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: Motivated by the significantly improved scalability of optically-trapped
neutral-atom systems, extensive efforts have been devoted in recent years to
quantum-state engineering in Rydberg-atom ensembles. Here we investigate the
problem of engineering generalized (``twisted'') $W$ states, as well as
Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) states, in the strongly-interacting regime of
a neutral-atom system. We assume that each atom in the envisioned system
initially resides in its ground state and is subject to several external laser
pulses that are close to being resonant with the same internal atomic
transition. In particular, in the special case of a three-atom system
(Rydberg-atom trimer) we determine configurations of field alignments and
atomic positions that enable the realization of chiral $W$ states -- a special
type of twisted three-qubit $W$ states of interest for implementing
noiseless-subsystem qubit encoding. Using chiral W states as an example we also
address the problem of deterministically converting twisted $W$ states into
their GHZ counterparts in the same three-atom system, thus significantly
generalizing recent works that involve only ordinary $W$ states. We show that
starting from twisted -- rather than ordinary -- $W$ states is equivalent to
renormalizing downwards the relevant Rabi frequencies. While this leads to
somewhat longer state-conversion times, we also demonstrate that those times
are at least two orders of magnitude shorter than typical lifetimes of relevant
Rydberg states.
- Abstract（参考訳）: 光学的にトラッピングされた中性原子系のスケーラビリティが大幅に向上したことから、近年はリドベルク原子アンサンブルの量子状態工学に多大な努力が注がれている。
ここでは、中性原子系の強相互作用状態において、エンジニアリングの問題を一般化した(``twisted'')$W$状態とグリーンベルガー・ホルン・ザイリンガー状態(GHZ)状態について検討する。
想定された系内の各原子は、当初は基底状態にあり、同じ内部原子遷移と共鳴するいくつかの外部レーザーパルスを受けると仮定する。
特に、3つの原子系(Rydberg-atom Trimer)の特別な場合において、ノイズレスサブシステムの量子ビット符号化を実装するための特別なタイプのツイスト3量子状態であるキラル$W$状態の実現を可能にするフィールドアライメントと原子位置の設定を決定する。
キラルなw状態を例にとると、同じ3原子系でツイストされたw$状態がghzに対応する状態に決定論的に変換する問題にも対処し、通常のw$状態のみを含む最近の作品を著しく一般化する。
通常のものよりもツイストから始めると、$W$状態は関連するRabi周波数を下方へ下方へ再正規化するのと同値である。
これはやや長い状態変換時間をもたらすが、これらの時間は関連するリュードベルク状態の通常の寿命よりも少なくとも2桁短いことが示される。
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