論文の概要: Universal Gate Set for Optical Lattice Based Atom Interferometry

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.17472v1
• Date: Tue, 22 Oct 2024 23:09:03 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-10-24 13:54:32.265625
• Title: Universal Gate Set for Optical Lattice Based Atom Interferometry
• Title（参考訳）: 光格子を用いた原子干渉計のためのユニバーサルゲートセット
• Authors: Catie LeDesma, Kendall Mehling, John Drew Wilson, Marco Nicotra, Murray Holland,
• Abstract要約: 慣性センシングのための原子光学成分の普遍的集合が存在することを示す。 これらの成分は、私たちが量子演算を行うゲートを構成する。 そのようなゲート集合は、量子コンピューティングの普遍ゲート集合と類似して、距離論的に普遍的であると断言する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: In this paper, we propose a new paradigm for atom interferometry and demonstrate that there exists a universal set of atom optic components for inertial sensing. These components constitute gates with which we carry out quantum operations and represent input-output matterwave transformations between lattice eigenstates. Each gate is associated with a modulation pattern of the position of the optical lattice according to machine-designed protocols. In this methodology, a sensor can be reprogrammed to respond to an evolving set of design priorities without modifying the hardware. We assert that such a gate set is metrologically universal, in analogy to universal gate sets for quantum computing. Experimental confirmation of the designed operation is demonstrated via in situ imaging of the spatial evolution of a Bose-Einstein condensate in an optical lattice, and by measurement of the momentum probabilities following time-of-flight expansion. The representation of several basic quantum sensing circuits is presented for the measurement of inertial forces, rotating reference frames, and gravity gradients.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,原子干渉計測のための新しいパラダイムを提案し,慣性センシングのための原子光学成分の普遍的集合が存在することを実証する。 これらの成分は、量子演算を行い、格子固有状態間の入力-出力物質波変換を表現するゲートを構成する。 各ゲートは、機械設計プロトコルに従って光学格子の位置の変調パターンに関連付けられている。 この方法では、ハードウェアを変更することなく、設計優先順位の進化に対応するために、センサを再プログラムすることができる。 そのようなゲート集合は、量子コンピューティングの普遍ゲート集合と類似して、距離論的に普遍的であると断言する。 光格子内のボース・アインシュタイン凝縮体の空間的進化をその場で撮像し, 飛行時膨張に伴う運動量確率の測定により, 設計操作の確認実験を行った。 いくつかの基本量子センシング回路の表現は、慣性力、回転参照フレーム、重力勾配の測定のために提示される。

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