論文の概要: Iterative assembly of $^{171}$Yb atom arrays with cavity-enhanced optical lattices
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.16177v3
- Date: Tue, 18 Jun 2024 20:55:22 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-22 05:38:47.897081
- Title: Iterative assembly of $^{171}$Yb atom arrays with cavity-enhanced optical lattices
- Title（参考訳）: 共振器強化光学格子を用いた$^{171}$Yb原子アレイの反復組み立て
- Authors: M. A. Norcia, H. Kim, W. B. Cairncross, M. Stone, A. Ryou, M. Jaffe, M. O. Brown, K. Barnes, P. Battaglino, T. C. Bohdanowicz, A. Brown, K. Cassella, C. -A. Chen, R. Coxe, D. Crow, J. Epstein, C. Griger, E. Halperin, F. Hummel, A. M. W. Jones, J. M. Kindem, J. King, K. Kotru, J. Lauigan, M. Li, M. Lu, E. Megidish, J. Marjanovic, M. McDonald, T. Mittiga, J. A. Muniz, S. Narayanaswami, C. Nishiguchi, T. Paule, K. A. Pawlak, L. S. Peng, K. L. Pudenz, D. Rodriguez Perez, A. Smull, D. Stack, M. Urbanek, R. J. M. van de Veerdonk, Z. Vendeiro, L. Wadleigh, T. Wilkason, T. -Y. Wu, X. Xie, E. Zalys-Geller, X. Zhang, B. J. Bloom,
- Abstract要約: 個々のアドレス可能な原子の大きな配列を組み立て、維持することは、中性原子ベースの量子コンピュータとシミュレータの継続的なスケーリングの鍵となる要件である。
我々は,光ツイーザとキャビティ強化光学格子の相乗的組み合わせに基づく,原子配列の組立のための新しいパラダイムを実証する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.1441195472527485
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Assembling and maintaining large arrays of individually addressable atoms is a key requirement for continued scaling of neutral-atom-based quantum computers and simulators. In this work, we demonstrate a new paradigm for assembly of atomic arrays, based on a synergistic combination of optical tweezers and cavity-enhanced optical lattices, and the incremental filling of a target array from a repetitively filled reservoir. In this protocol, the tweezers provide microscopic rearrangement of atoms, while the cavity-enhanced lattices enable the creation of large numbers of optical traps with sufficient depth for rapid low-loss imaging of atoms. We apply this protocol to demonstrate near-deterministic filling (99% per-site occupancy) of 1225-site arrays of optical traps. Because the reservoir is repeatedly filled with fresh atoms, the array can be maintained in a filled state indefinitely. We anticipate that this protocol will be compatible with mid-circuit reloading of atoms into a quantum processor, which will be a key capability for running large-scale error-corrected quantum computations whose durations exceed the lifetime of a single atom in the system.
- Abstract（参考訳）: 個々のアドレス可能な原子の大きな配列を組み立て、維持することは、中性原子ベースの量子コンピュータとシミュレータの継続的なスケーリングの鍵となる要件である。
本研究では,光ツイーザとキャビティ強化光学格子の相乗的組み合わせと,繰り返し充填された貯留層からのターゲットアレイの漸増充填に基づく,原子配列の組立のための新しいパラダイムを実証する。
このプロトコルでは、ツイーザーは原子の顕微鏡的再配置を提供し、キャビティ強化格子は原子の高速低損失イメージングに十分な深さの多数の光学トラップを作成できる。
このプロトコルを用いて、1225個の光学トラップのほぼ決定論的充填(サイト当たり99%)を実証する。
貯留層は新鮮な原子で繰り返し充填されるため、配列は無期限に充填状態に維持することができる。
このプロトコルは、システム内の1つの原子の寿命を超える大規模なエラー修正量子計算を実行する上で重要な機能である、量子プロセッサへの原子の再ロードと互換性が期待できる。
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