論文の概要: Coherent spin-1 dynamics encoded in the rotational states of ultracold molecules
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.15088v1
- Date: Thu, 19 Dec 2024 17:35:57 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-20 13:29:31.533470
- Title: Coherent spin-1 dynamics encoded in the rotational states of ultracold molecules
- Title(参考訳): 超低温分子の回転状態に符号化されたコヒーレントスピン-1ダイナミクス
- Authors: Tom R. Hepworth, Daniel K. Ruttley, Fritz von Gierke, Philip D. Gregory, Alexander Guttridge, Simon L. Cornish,
- Abstract要約: 超低温の極性分子の回転状態は、長い放射寿命、マイクロ波-ドメイン結合、調整可能な双極子相互作用を持つ。
一対の回転状態間のコヒーレントダイナミクスは、量子磁性の単純なモデルを示し、量子ビットとして格納された量子情報を操作するために用いられる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 37.69303106863453
- License:
- Abstract: The rotational states of ultracold polar molecules possess long radiative lifetimes, microwave-domain coupling, and tunable dipolar interactions. Coherent dynamics between pairs of rotational states have been used to demonstrate simple models of quantum magnetism and to manipulate quantum information stored as qubits. The availability of numerous rotational states has led to many proposals to implement more complicated models of quantum magnetism, higher-dimensional qudits, and intricate state networks as synthetic dimensions; however, these are yet to be experimentally realised. The primary issue limiting their implementation is the detrimental effect of the optical trapping environment on coherence, which is not easily mitigated for systems beyond two levels. To address this challenge, we investigate the applicability of magic-wavelength optical tweezer traps to facilitate multitransition coherence between rotational states. We demonstrate simultaneous second-scale coherence between three rotational states. Utilising this extended coherence, we perform multiparameter estimation using a generalised Ramsey sequence and demonstrate coherent spin-1 dynamics encoded in the rotational states. Our work paves the way to implementing proposed quantum simulation, computation, and metrology schemes that exploit the rich rotational structure of ultracold polar molecules.
- Abstract(参考訳): 超低温の極性分子の回転状態は、長い放射寿命、マイクロ波-ドメイン結合、調整可能な双極子相互作用を持つ。
一対の回転状態間のコヒーレントダイナミクスは、量子磁性の単純なモデルを示し、量子ビットとして格納された量子情報を操作するために用いられる。
多くの回転状態が利用可能になったことで、より複雑な量子磁性、高次元量子ドット、複雑な状態ネットワークを合成次元として実装する多くの提案がなされたが、これらはまだ実験的に実現されていない。
実装を制限している主な問題は、コヒーレンスに対する光トラップ環境の有害な影響である。
この課題に対処するために、回転状態間の多重遷移コヒーレンスを促進するために、マジック波長光ツイーザトラップの適用性について検討する。
3つの回転状態間の2次コヒーレンスを同時に示す。
この拡張コヒーレンスを利用して、一般化ラムゼー列を用いてマルチパラメータ推定を行い、回転状態に符号化されたコヒーレントスピン-1ダイナミクスを示す。
我々の研究は、超低温極性分子のリッチな回転構造を利用する量子シミュレーション、計算、および気象学スキームの実装の道を開いた。
関連論文リスト
- Nonlinear dynamical Casimir effect and Unruh entanglement in waveguide QED with parametrically modulated coupling [83.88591755871734]
理論的には、1次元導波路に対して動く2レベル量子ビットの配列について検討する。
この運動の周波数が2倍のクビット共鳴周波数に近づくと、光子のパラメトリック生成と量子ビットの励起を誘導する。
我々は、摂動図式技術と厳密なマスター方程式アプローチの両方を取り入れた包括的一般理論フレームワークを開発する。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-08-30T15:54:33Z) - Two-mode Squeezing in Floquet Engineered Power-law Interacting Spin Models [0.0]
階層間の2モードのスケザリングという形で、スケーラブルな絡み合いの生成は、一般的にパワーローモデルで達成できる。
空間的に時間的に設計された相互作用は、生成した絡み合いを大幅に増加させ、実際にハイゼンベルク制限スケーリングを達成する。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-02-28T19:00:06Z) - Dynamics of spin-momentum entanglement from superradiant phase transitions [0.0]
実験により実現可能な多体空洞QEDモデルについて検討した。
結果として得られるモデルは、擬スピン作用素から構築されたディック・ハミルトン多様体の対からなる。
このような絡み合った状態に系の力学を操る際の空洞損失の役割について論じる。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-12-06T19:00:01Z) - Dipolar spin-exchange and entanglement between molecules in an optical
tweezer array [0.0]
超低温の極性分子は量子コンピューティングの候補量子ビットである。
分子光学的ツイーザーアレイを用いて、単一の分子を移動させ、キュービット操作のために個別に扱うことができる。
我々は、全ての量子情報アプリケーションにとって重要なリソースである絡み合いを決定的に生成する2量子ゲートを実証する。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-11-17T18:53:42Z) - Probing dynamics of a two-dimensional dipolar spin ensemble using single
qubit sensor [62.997667081978825]
ダイヤモンド結晶表面上の電子スピンの2次元アンサンブルにおける個々のスピンダイナミクスを実験的に検討した。
この不規則に緩やかな緩和速度は、強い力学障害の存在によるものであることを示す。
我々の研究は、強く相互作用する無秩序なスピンアンサンブルにおける量子熱化の微視的研究と制御への道を開いた。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-07-21T18:00:17Z) - Tuning long-range fermion-mediated interactions in cold-atom quantum
simulators [68.8204255655161]
コールド原子量子シミュレータにおける工学的な長距離相互作用は、エキゾチックな量子多体挙動を引き起こす。
そこで本研究では,現在実験プラットフォームで利用可能ないくつかのチューニングノブを提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-03-31T13:32:12Z) - Controlling the dynamics of ultracold polar molecules in optical
tweezers [0.0]
本研究では,2つの相互作用する極性分子を外部電場を用いて制御するプロトタイプシナリオについて検討する。
これにより、回転構造を用いて量子ビット状態を符号化する量子コンピューティング方式が実現される。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-10-11T18:25:02Z) - Visualizing spinon Fermi surfaces with time-dependent spectroscopy [62.997667081978825]
固体系において確立されたツールである時間依存性光電子分光法を低温原子量子シミュレーターに応用することを提案する。
1次元の$t-J$モデルの正確な対角化シミュレーションで、スピノンが非占有状態の効率的なバンド構造に出現し始めることを示す。
ポンプパルス後のスペクトル関数の依存性はスピノン間の集団的相互作用を明らかにする。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-05-27T18:00:02Z) - Superposition of two-mode squeezed states for quantum information
processing and quantum sensing [55.41644538483948]
2モード圧縮状態(TMSS)の重ね合わせについて検討する。
TMSSは量子情報処理や量子センシングに潜在的な応用がある。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-02-01T18:09:01Z) - Dynamical generation of spin squeezing in ultra-cold dipolar molecules [2.6950517214073693]
二次元形状に閉じ込められた量子退化状態におけるバルクフェルミオン双極性分子ガスについて検討した。
我々は、運動自由度が凍結された状態において有効な分子の多体スピンダイナミクスを記述する長距離相互作用XXZモデルを導出する。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-11-16T19:00:08Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト(すべての情報・翻訳含む)の品質を保証せず、本サイト(すべての情報・翻訳含む)を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。