論文の概要: High-tolerance antiblockade SWAP gates using optimal pulse drivings
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.06013v2
- Date: Wed, 13 Dec 2023 01:51:20 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-12-14 20:28:21.615570
- Title: High-tolerance antiblockade SWAP gates using optimal pulse drivings
- Title（参考訳）: 最適パルス駆動を用いた耐障害スワップゲート
- Authors: Wan-Xia Li, Jin-Lei Wu, Shi-Lei Su, and Jing Qian
- Abstract要約: 改良型抗ブロッケード条件とレーザーパルスを併用した高耐久性抗ブロッケードを用いたライドバーグSWAPゲートの進展を報告する。
我々の研究は、近い将来、Rydbergアンチブロッケードゲートの実験的なデモへの道を開いた。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.74727097776481
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Position error is treated as the leading obstacle that prevents Rydberg
antiblockade gates from being experimentally realizable, because of the
inevitable fluctuations in the relative motion between two atoms invalidating
the antiblockade condition. In this work we report progress towards a
high-tolerance antiblockade-based Rydberg SWAP gate enabled by the use of {\it
modified} antiblockade condition combined with carefully-optimized laser
pulses. Depending on the optimization of diverse pulse shapes our protocol
shows that the amount of time-spent in the double Rydberg state can be
shortened by more than $70\%$ with respect to the case using {\it perfect}
antiblockade condition, which significantly reduces this position error.
Moreover, we benchmark the robustness of the gate via taking account of the
technical noises, such as the Doppler dephasing due to atomic thermal motion,
the fluctuations in laser intensity and laser phase and the intensity
inhomogeneity. As compared to other existing antiblockade-gate schemes the
predicted gate fidelity is able to maintain at above 0.91 after a very
conservative estimation of various experimental imperfections, especially
considered for realistic interaction deviation of $\delta V/V\approx 5.92\%$ at
$T\sim20$ $\mu$K. Our work paves the way to the experimental demonstration of
Rydberg antiblockade gates in the near future.
- Abstract（参考訳）: 位置誤差は、2つの原子間の相対的な動きの変動が反ブロッケード条件を無効にするため、レイドベルクの反ブロッケードゲートが実験的に実現できない主要な障害として扱われる。
本研究は, 高耐食性抗ブロッカドをベースとしたRydberg SWAPゲートへの進展を, 慎重に最適化されたレーザーパルスと組み合わせて報告する。
様々なパルス形状の最適化により、我々のプロトコルでは、ダブルリドバーグ状態における時間スペント量は、この位置誤差を著しく低減する「完全」アンチブロッケード条件を用いた場合に対して70\%$以上短縮できることを示した。
さらに,原子熱運動によるドップラーの劣化,レーザ強度とレーザー位相の変動,強度不均一性といった技術ノイズを考慮に入れて,ゲートのロバスト性を評価する。
他の既存のアンチブロッケードゲートのスキームと比較して、予測ゲート忠実度は様々な実験的欠陥を非常に保守的に見積もった後に0.91以上維持でき、特に$\delta V/V\approx 5.92\%$ at $T\sim20$ $\mu$K の現実的な相互作用偏差について考慮されている。
私たちの研究は、近い将来、rydberg antiblockade gatesの実験的なデモンストレーションへの道を開くものです。
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