論文の概要: Subnanometer confinement and bundling of atoms in a Rydberg empowered
optical lattice
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2301.04450v1
- Date: Wed, 11 Jan 2023 13:12:53 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-12 18:21:06.992013
- Title: Subnanometer confinement and bundling of atoms in a Rydberg empowered
optical lattice
- Title（参考訳）: Rydbergパワー光格子における原子のサブナノメータ閉じ込めと束縛
- Authors: Mohammadsadegh Khazali
- Abstract要約: 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。
前述の改良により、Rydberg-Fermi相互作用による量子論理演算が可能になった。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Optical lattices are the basic blocks of atomic quantum technology. The scale
and resolution of these lattices are diffraction-limited to the light
wavelength. Tight confinement of single sites in conventional lattices requires
excessive laser intensity which in turn suppresses the coherence due to
enhanced scattering. This article proposes a new scheme for atomic optical
lattice with sub-wavelength spatial structure. The potential is formed by the
nonlinear optical response of the three-level Rydberg-dressed atoms, which is
not constrained by the diffraction limit of the driving fields. The lattice
consists of a 3D array of ultra-narrow Lorentzian wells with sub-nanometer
widths. The scheme allows moving adjacent sites to close distances with
sub-nanometer resolution. These extreme scales are now optically accessible by
a hybrid scheme deploying the dipolar interaction and optical twist of atomic
eigenstates. The interaction-induced two-body resonance that forms the trapping
potential, only occurs at a peculiar laser intensity, localizing the trap sites
to ultra-narrow regions over the standing-wave driving field. The Lorentzian
trapping potentials with 2\AA width and 30MHz depth are realizable with
scattering rates as low as 1Hz. The mentioned improvements allow quantum logic
operations with Rydberg-Fermi interaction. These techniques are particularly
demanding for the realization of atomtronics, quantum walks, Hubbard models,
and neutral-atom quantum simulation.
- Abstract（参考訳）: 光格子は原子量子技術の基本的なブロックである。
これらの格子のスケールと分解能は、光波長に制限される。
従来の格子内の単一点の密閉には過剰なレーザー強度が必要であり、散乱の増大によりコヒーレンスが抑制される。
本稿では,サブ波長空間構造を持つ原子光格子の新しいスキームを提案する。
このポテンシャルは、駆動場の回折限界に制約されない3レベルリドバーグ配位原子の非線形光学応答によって形成される。
格子は、サブナノメータ幅を持つ超狭ローレンツ井戸の3dアレイで構成されている。
この方式では、近接する場所をサブナノメータの解像度で近距離まで移動することができる。
これらの極端なスケールは、原子の固有状態の双極子相互作用と光学的ねじれを配置するハイブリッドスキームによって光学的にアクセス可能である。
トラップ電位を形成する相互作用誘起二体共鳴は、特別なレーザー強度でのみ発生し、固定波駆動場上の極小領域にトラップ部位を局在させる。
2\AA幅と30MHz深さのローレンツトラップ電位は1Hz以下の散乱速度で実現可能である。
前述の改良により、rydberg-fermi相互作用による量子論理演算が可能となった。
これらの手法は特に原子トロニクス、量子ウォーク、ハバードモデル、中性原子量子シミュレーションの実現を要求している。
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