論文の概要: Quasi-Contact Forces with Resonant Range Control in Rydberg Atoms

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.17361v1
• Date: Wed, 23 Jul 2025 09:50:55 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-24 22:33:14.944492
• Title: Quasi-Contact Forces with Resonant Range Control in Rydberg Atoms
• Title（参考訳）: Rydberg原子の共振域制御による準接触力
• Authors: Mohammadsadegh Khazali,
• Abstract要約: 我々は、中性原子間の急激なピークと距離選択的な相互作用を設計する新しい手法を提案する。 レーザーパラメータをチューニングすることにより、サブシステム固有状態は急速にねじれ、正確に定義された原子間分離において原子基底状態と縮退する。 従来の非共振マクロダイマー方式とは異なり、我々の手法は相互作用のシャープネスと強度を著しく向上させ、MHzスケールに達する。
• 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 introduce a novel method to engineer sharply peaked, distance-selective interactions between neutral atoms by exploiting interaction-induced resonances within a resonantly driven Rydberg ladder system. By tuning laser parameters, a subsystem eigenstate twist rapidly and brought into degeneracy with the atomic ground state at precisely defined interatomic separations, resulting in an effective potential sharply localized around this resonance distance. Unlike previous off-resonant macrodimer-based schemes, our approach significantly enhances interaction sharpness and strength, reaching MHz scales, and provides straightforward experimental tunability without requiring sub-wavelength positional control. Analytic expressions, validated through comprehensive master-equation simulations, detail the interaction profile's amplitude, width, and resonant distance. This precise control facilitates parallel entangling gates crucial for measurement-based quantum computing and enables simulation of complex lattice Hamiltonians with customizable connectivity. Additionally, our scheme opens possibilities for novel studies in molecular physics through micrometer-scale bond-length diatomic molecules.
• Abstract（参考訳）: 我々は、共鳴駆動されたライドバーグ・ラグ・システム内での相互作用誘起共鳴を利用して、中性原子間の急激なピーク・距離選択的相互作用を設計する新しい手法を提案する。 レーザーパラメータをチューニングすることにより、サブシステム固有状態のツイストが、正確に定義された原子間分離で原子基底状態と縮退し、この共鳴距離の周囲に効果的に局在する。 従来の非共振マクロダイマー方式とは異なり,本手法は相互作用のシャープネスと強度を著しく向上し,MHzスケールに到達し,サブ波長位置制御を必要とせずに簡単な実験的なチューニングを可能にする。 総合的なマスター方程式シミュレーションによって検証された解析式は、相互作用プロファイルの振幅、幅、共鳴距離を詳述する。 この精密制御は、測定ベースの量子コンピューティングに不可欠な並列エンタングゲートを促進し、カスタマイズ可能な接続性を持つ複雑な格子ハミルトニアンのシミュレーションを可能にする。 さらに, この手法は, 分子物理学において, マイクロメータスケールの結合長二原子分子による新しい研究の可能性を開く。

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