論文の概要: A high optical access cryogenic system for Rydberg atom arrays with a 3000-second trap lifetime
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.09780v1
- Date: Fri, 13 Dec 2024 01:23:34 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-16 15:01:34.499070
- Title: A high optical access cryogenic system for Rydberg atom arrays with a 3000-second trap lifetime
- Title（参考訳）: 3000秒のトラップ寿命を有するRydberg原子アレイの高速光アクセス低温発生システム
- Authors: Zhenpu Zhang, Ting-Wei Hsu, Ting You Tan, Daniel H. Slichter, Adam M. Kaufman, Matteo Marinelli, Cindy A. Regal,
- Abstract要約: 低温環境に収容された87ドルRb原子の光トウィーザアレイについて述べる。
3000 sの原子トラップの寿命を実証し、損失の最適化と測定を可能にした。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.06282171844772422
- License:
- Abstract: We present an optical tweezer array of $^{87}$Rb atoms housed in an cryogenic environment that successfully combines a 4 K cryopumping surface, a <50 K cold box surrounding the atoms, and a room-temperature high-numerical-aperture objective lens. We demonstrate a 3000 s atom trap lifetime, which enables us to optimize and measure losses at the $10^{-4}$ level that arise during imaging and cooling, which are important to array rearrangement. We perform both ground-state qubit manipulation with an integrated microwave antenna and two-photon coherent Rydberg control, with the local electric field tuned to zero via integrated electrodes. We anticipate that the reduced blackbody radiation at the atoms from the cryogenic environment, combined with future electrical shielding, should decrease the rate of undesired transitions to nearby strongly-interacting Rydberg states, which cause many-body loss and impede Rydberg gates. This low-vibration, high-optical-access cryogenic platform can be used with a wide range of optically trapped atomic or molecular species for applications in quantum computing, simulation, and metrology.
- Abstract（参考訳）: 低温環境下で4Kの低温励起面, 原子を囲む50Kの冷間箱, 室温の高温開口対物レンズをうまく組み合わせる光学的ツイーザアレイについて述べる。
3000 s の原子トラップの寿命を実演し,アレイ再配置において重要な画像および冷却中に発生する10^{-4}$レベルの損失を最適化し,測定することができることを示した。
我々は、集積マイクロ波アンテナと2光子コヒーレントRydberg制御の両方で基底状態量子ビット操作を行い、局所電界は集積電極を介してゼロに調整する。
低温環境下での黒体放射の低減と将来の電気シールドの併用により,近隣の強い相互作用を持つリドベルク状態への不要な遷移速度が減少し,多体損失を招き,ライドベルクゲートを阻害すると予想した。
この低振動・高光アクセス型極低温プラットフォームは、量子コンピューティング、シミュレーション、およびメトロジーに応用するために、幅広い光学的に閉じ込められた原子または分子種で使用することができる。
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