論文の概要: Trapping potentials and quantum gates for microwave-dressed Rydberg atoms on an atom chip

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.10349v1
• Date: Mon, 14 Apr 2025 15:59:35 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-04-15 16:49:30.255857
• Title: Trapping potentials and quantum gates for microwave-dressed Rydberg atoms on an atom chip
• Title（参考訳）: 原子チップ上のマイクロ波被覆リドバーグ原子のトッピング電位と量子ゲート
• Authors: Iason Tsiamis, Georgios Doultsinos, Manuel Kaiser, Dominik Jakab, Andreas Günther, József Fortágh, David Petrosyan,
• Abstract要約: 静電場のリドベルク原子は永久双極子モーメントを持つ。 バイアス電場を適用して所望のRydberg状態と適切な周波数のマイクロ波場を結合することにより、原子のトラップ電位を生成できることが示される。 そのような原子の閉じこもったリドベルク状態のペアは、量子ビットを表すことができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Rydberg atoms in static electric fields possess permanent dipole moments. When the atoms are close to a surface producing an inhomogeneous electric field, such as by the adsorbates on an atom chip, depending on the sign of the dipole moment of the Rydberg-Stark eigenstate, the atoms may experience a force towards or away from the surface. We show that by applying a bias electric field and coupling a desired Rydberg state by a microwave field of proper frequency to another Rydberg state with opposite sign of the dipole moment, we can create a trapping potential for the atom at a prescribed distance from the surface. Perfectly overlapping trapping potentials for several Rydberg states can also be created by multi-component microwave fields. A pair of such trapped Rydberg states of an atom can represent a qubit. Finally, we discuss an optimal realization of the swap gate between pairs of such atomic Rydberg qubits separated by a large distance but interacting with a common mode of a planar microwave resonator at finite temperature.
• Abstract（参考訳）: 静電場のリドベルク原子は永久双極子モーメントを持つ。 原子が、Rydberg-Stark固有状態の双極子モーメントの符号に依存する原子チップ上の吸着など、不均一な電場を生成する表面の近くにある場合、原子は表面への力や遠方への力を受けることがある。 我々は、バイアス電場を適用して所望のRydberg状態のマイクロ波場を他のRydberg状態と双極子モーメントの反対の符号で結合することにより、表面から所定の距離で原子のトラップ電位を生成することができることを示す。 いくつかのRydberg状態に対する完全な重なり合うトラップポテンシャルは、多成分マイクロ波場によっても生成できる。 そのような原子の閉じこもったリドベルク状態のペアは、量子ビットを表すことができる。 最後に, 有限温度で平面マイクロ波共振器の共振器の共振モードと相互作用する, 原子状リドバーグ量子ビットの対間のスワップゲートの最適実現について論じる。

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