論文の概要: Extended two-body Rydberg blockade interaction with off-resonant
modulated driving
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.16413v1
- Date: Tue, 28 Nov 2023 01:44:09 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-11-29 20:36:23.902808
- Title: Extended two-body Rydberg blockade interaction with off-resonant
modulated driving
- Title（参考訳）: 拡張2体型リドバーグ遮断相互作用とオフ共振変調駆動
- Authors: Yuan Sun
- Abstract要約: 2ビットのRydbergブロックゲートを拡張するために余分なバッファ原子を導入する。
バッファ原子は、2つのクビット原子と結合し、互いに直接物理的に影響を与えない。
これらの取り組みにより、コールド原子量子ビットプラットフォームは固体電子のワイヤとジャンクションの概念に近づいた。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.609952801475146
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Connectivity has an essential and indispensable role in the cold atom qubit
platform. Whilst the two-qubit Rydberg blockade gate recently receives rapid
progress on the fidelity side, a pressing challenge is to improve the
connectivity in pursuit of genuine scalability, with the ultimate prospect of
fully-connected cold atom qubit array. It turns out that a solid step along
this direction can be made by introducing extra buffer atom to extend two-qubit
Rydberg blockade gate beyond a purely nearest-neighbor two-body interaction.
Through Rydberg dipole-dipole interactions, the buffer atom couples with the
two qubit atoms which do not directly exert any physical influence on each
other. The established method of off-resonant modulated driving is not only
convenient but also lays down the groundwork for this latest development.
Although the atomic linkage structure here exhibits nontrivial complications
compared to previous cases of mere two-body system, the population can
satisfyingly return to the ground state after the ground-Rydberg transition
with properly designed modulation waveforms. It can be instantiated via
one-photon and two-photon ground-Rydberg transitions in common practices.
Furthermore, with buffer atom relay or similar structures, it is possible to
realize two-qubit entangling gate between two far-away qubit atoms. Besides the
core issue that such solutions are attainable, the representative modulation
patterns are also analyzed, demonstrating the versatility of
buffer-atom-mediated two-qubit gate. Put in a broader perspective, these
efforts bring the cold atom qubit platform closer to the notions of wires and
junctions in solid state electronics.
- Abstract（参考訳）: 接続性はcold atom qubitプラットフォームにおいて必須かつ不可欠な役割を担っている。
2量子ビットのブロックゲートは最近、忠実度側で急速に進歩しているが、真のスケーラビリティを追求する接続性を改善することが、完全に接続されたコールドアトムキュービットアレイの究極の展望である。
この方向への固いステップは、2量子ビットのrydbergブロックゲートを純粋に近距離の2体相互作用を超えて拡張するために余分なバッファ原子を導入することで得られる。
ライドバーグ双極子-双極子相互作用を通じて、バッファ原子は互いに直接物理的に影響を与えない2つのクビット原子と結合する。
オフ共振変調駆動の確立された方法は便利であるばかりでなく、この最新の開発の基礎となるものである。
ここでの原子結合構造は, 従来の2体系に比べて非自明な合併症を呈するが, 適切に設計された変調波形による地表面-ライドベルク遷移後, 人口は満足して基底状態に戻ることができる。
一般的には1光子と2光子地上リドバーグ遷移によってインスタンス化できる。
さらに、バッファ原子リレーや同様の構造により、2つの遠方量子ビット原子間の2量子エンタングゲートを実現することができる。
このようなソリューションが実現可能なコア問題に加えて、代表変調パターンも解析し、バッファ原子を介する2量子ゲートの汎用性を示す。
より広い視点で見れば、これらの取り組みは、固体電子のワイヤとジャンクションの概念に近づいた冷原子量子ビットプラットフォームをもたらす。
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