論文の概要: Fast and robust detection of single Rydberg excitations in mesoscopic ensembles

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.15473v1
• Date: Wed, 21 May 2025 12:49:08 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-22 15:42:59.646854
• Title: Fast and robust detection of single Rydberg excitations in mesoscopic ensembles
• Title（参考訳）: メソスコピックアンサンブルにおける単一Rydberg励起の高速かつロバストな検出
• Authors: Sven Schmidt, Aaron Thielmann, Thomas Niederprüm, Herwig Ott,
• Abstract要約: メソスコピックアンサンブルにおける単一Rydberg励起の検出のための新しい非破壊法を提案する。 このプロトコルは、マイクロ秒の時間スケールで高い忠実度を達成し、プローブレーザ周波数の変化に対して堅牢である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We propose a novel non-destructive method for the detection of single Rydberg excitations in a mesoscopic ensemble. The protocol achieves high fidelities on a microsecond timescale and is robust against changes in the probe laser frequency. The technique relies on optical pumping in Autler Townes configuration, whose efficiency is controlled by the presence/absence of a Rydberg excitation. Taking rubidium atoms as an example, we give realistic estimates for the achievable fidelities and parameters. However, our protocol can be transferred to any other atomic species which features multiple stable states. Our protocol is applicable in quantum simulation and quantum information processing with mesoscopic ensembles requiring fast and high fidelity Rydberg state detection.
• Abstract（参考訳）: メソスコピックアンサンブルにおける単一Rydberg励起の検出のための新しい非破壊法を提案する。 このプロトコルは、マイクロ秒の時間スケールで高い忠実度を達成し、プローブレーザ周波数の変化に対して堅牢である。 この技術は、リュードベルク励起の存在/存在によって効率が制御されるオートラー・タウンズ構成の光ポンピングに依存している。 ルビジウム原子を例として、達成可能な忠実度とパラメータを現実的に推定する。 しかしながら、我々のプロトコルは、複数の安定な状態を持つ他の原子種に転送することができる。 本プロトコルは,高速かつ高精度なRydberg状態検出を必要とするメソスコピックアンサンブルを用いた量子シミュレーションおよび量子情報処理に適用可能である。

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