論文の概要: Fast and reliable atom transport by optical tweezers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.22627v1
• Date: Wed, 30 Oct 2024 01:08:49 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-10-31 14:26:08.913360
• Title: Fast and reliable atom transport by optical tweezers
• Title（参考訳）: 光ツイーザによる高速で信頼性の高い原子輸送
• Authors: Sunhwa Hwang, Hansub Hwang, Kangjin Kim, Andrew Byun, Seokho Jeong, Maynardo Pratama Soegianto, Jaewook Ahn,
• Abstract要約: そこで本研究では, 断熱性(STA)に対するショートカットが, 迅速かつ信頼性の高い単一原子輸送を実現することを実証する一連の概念実証実験を行った。 以上の結果から,トラップ寿命によって制限される距離を平均して原子を一定の加速で輸送できることが示唆された。 これにより、STA法は長距離原子輸送に特に適しており、センチメートル以上の距離にまたがる可能性がある。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.33923727961771083
• License:
• Abstract: Movable single atoms have drawn significant attention for their potentials as flying quantum memory in non-local, dynamic quantum computing architectures. However, when dynamic optical tweezers are employed to control atoms opto-mechanically, conventional methods such as adiabatic controls and constant jerk controls are either inherently slow or induce mechanical heating, leading to atom loss over long distances or at high speeds. To address these challenges, we explore the method known as shortcuts to adiabaticity (STA) as an efficient alternative for fast and reliable atom transport control. We present a series of proof-of-concept experiments demonstrating that STA-based optical tweezer trajectories can achieve both rapid and reliable single-atom transport. These experiments include moving atoms between two locations, adjusting speeds en route, and navigating curved trajectories. Our results indicate that atoms can be transported with a constant acceleration on average over distances that is only limited by trap lifetime, while effectively suppressing vibrational heating. This makes STA methods particularly well-suited for long-distance atom transport, potentially spanning distances over centimeter scales, such as between quantum information devices.
• Abstract（参考訳）: 移動可能な単一原子は、非局所的、動的量子コンピューティングアーキテクチャにおけるフライング量子メモリとしての可能性に大きな注目を集めている。 しかし、光学的ツイーザを用いて原子をオプトメカニカルに制御する場合、断熱制御や定数ジャーク制御といった従来の手法は本質的に遅いか機械的加熱を誘導し、長距離や高速での原子の損失をもたらす。 これらの課題に対処するために、高速で信頼性の高い原子輸送制御のための効率的な代替手段として、近距離断熱法(STA)を探索する。 本稿では,STAをベースとした光ツイーザ軌道が高速かつ信頼性の高い単一原子輸送を実現することを実証した一連の概念実証実験を示す。 これらの実験には、2つの場所の間で原子を移動させ、経路の速度を調整し、曲がった軌道をナビゲートすることが含まれる。 この結果から, トラップ寿命に制限される距離を平均して一定加速度で移動でき, 振動加熱を効果的に抑制できることが示唆された。 これにより、STA法は特に長距離原子輸送に適しており、量子情報デバイス間の距離など、センチメートル以上の距離にまたがる可能性がある。

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