論文の概要: Erasure-cooling, control, and hyper-entanglement of motion in optical tweezers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.15580v3
• Date: Thu, 22 May 2025 18:50:49 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-26 18:08:33.353322
• Title: Erasure-cooling, control, and hyper-entanglement of motion in optical tweezers
• Title（参考訳）: 光ツイーザにおけるエミッション冷却, 制御, および運動の超絡み合い
• Authors: Adam L. Shaw, Pascal Scholl, Ran Finkelstein, Richard Bing-Shiun Tsai, Joonhee Choi, Manuel Endres,
• Abstract要約: 光ツイーザにおける単一原子の運動をコヒーレントに制御することで、量子情報科学の新しい応用が可能になる。 私たちはまず、運動の励起を消去に変換する種に依存しない冷却機構を使って、運動の基底状態に原子を準備します。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.7291072604053306
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Coherently controlling the motion of single atoms in optical tweezers would enable new applications in quantum information science. To demonstrate this, we first prepare atoms in their motional ground state using a species-agnostic cooling mechanism that converts motional excitations into erasures -- errors with a known location. This cooling mechanism fundamentally outperforms idealized traditional sideband cooling, which we experimentally demonstrate. By coherently manipulating the resultant pure motional state, we perform mid-circuit readout and mid-circuit erasure detection via local shelving into motional superposition states. We finally entangle the motion of two atoms in separate tweezers and generate hyper-entanglement by preparing a simultaneous Bell state of motional and optical qubits, unlocking a large new class of quantum operations with neutral atoms.
• Abstract（参考訳）: 光ツイーザにおける単一原子の運動をコヒーレントに制御することで、量子情報科学の新しい応用が可能になる。 これを実証するために、私たちはまず、運動の励起を消去に変換する種に依存しない冷却機構を用いて、運動基底状態の原子を調製する。 この冷却機構は, 理想化されたサイドバンド冷却よりも根本的に優れており, 実験的に実証した。 結果の純粋運動状態をコヒーレントに操作することにより,局所シェルビングによる中回路の読み出しおよび中回路の消去検出を運動重畳状態に行う。 最終的に、2つの原子の運動を別々のツイーザーに絡めて、運動と光の量子ビットの同時状態を作成し、中性原子による大きな新しい量子操作を解き放つことで、超絡み合いを生成する。

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