論文の概要: Investigation of three-body Förster resonance for various spatial configurations of the three interacting Rubidium Rydberg atoms
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.22259v1
- Date: Fri, 27 Jun 2025 14:28:40 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-06-30 21:12:23.233636
- Title: Investigation of three-body Förster resonance for various spatial configurations of the three interacting Rubidium Rydberg atoms
- Title（参考訳）: 相互作用する3つのルビジウム・リドバーグ原子の様々な空間配置に対する3体フェルスター共鳴の研究
- Authors: I. I. Ryabtsev, I. N. Ashkarin, I. I. Beterov, E. A. Yakshina, D. B. Tretyakov, V. M. Entin, P. Cheinet,
- Abstract要約: dc電場によって制御される3体F"オースター共鳴は、3量子ビット量子ゲートの実装に重要である。
共鳴の1つは、原子間の距離に共鳴電場が弱い。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Three-body F\"orster resonances controlled by a dc electric field are of interest for the implementation of three-qubit quantum gates with single atoms captured in optical traps and laser-excited into strongly interacting Rydberg states. In Ref. [P. Cheinet et al., Quantum Electronics 50(3), 213 (2020)], we proposed and analyzed a new type of three-body F\"orster resonance ${\rm 3}\times nP_{3/2} \to nS_{1/2} +(n+1)S_{1/2} +nP_{1/2}$ that can be realized with Rb Rydberg atoms for an arbitrary principal quantum number $n$. Its peculiarity is that the third atom goes into a state with a total angular moment $J=1/2$, which has no Stark structure, so two-body F\"orster resonances are completely absent. In the present work, an extended theoretical study of this three-body F\"orster resonance is performed for various spatial configurations of three interacting Rb Rydberg atoms and conditions for their experimental implementation are determined. It was found that one of the resonances has a weak dependence of the resonant electric field on the distance between atoms and is therefore most suitable for performing experiments to observe coherent oscillations of populations of collective three-body states and implement three-qubit quantum gates based on them.
- Abstract（参考訳）: dc電場によって制御される3体F\"オースター共鳴は、光トラップで捕獲された単一原子を持つ3量子ビット量子ゲートを実装し、強く相互作用するリドバーグ状態にレーザー励起される。
参照。
[P. Cheinet et al , Quantum Electronics 50(3), 213 (2020)] では、任意の主量子数$n$に対してRb Rydberg原子で実現可能な新しいタイプの3体F\"orster resonance ${\rm 3}\times nP_{3/2} \to nS_{1/2} +(n+1)S_{1/2} +nP_{1/2}$を提案した。
その特異性は、第3原子は全角モーメント$J=1/2$の状態に入り、スターク構造を持たないため、2体F\オースター共鳴は完全に欠落していることである。
本研究では、3つの相互作用するRb Rydberg原子の様々な空間配置に対して、この3体F\"オースター共鳴に関する拡張理論的研究を行い、その実験実施条件を決定する。
共鳴の1つは原子間距離に共鳴電場が弱いため、集団3体状態の集団のコヒーレントな振動を観測し、それらに基づいて3量子ビットの量子ゲートを実装する実験に最も適している。
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