論文の概要: Counterdiabatic driving at Rydberg excitation for symmetric $C_Z$ gates with ultracold neutral atoms

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.04766v1
• Date: Mon, 06 Oct 2025 12:40:23 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-07 16:52:59.859921
• Title: Counterdiabatic driving at Rydberg excitation for symmetric $C_Z$ gates with ultracold neutral atoms
• Title（参考訳）: 超低温中性原子を持つ対称$C_Z$ゲートのリドベルク励起における反断熱駆動
• Authors: I. I. Beterov, K. V. Kozenko, P. Xu, I. I. Ryabtsev,
• Abstract要約: 我々は、両原子に対称に印加された断熱パルスの二重列に基づいて、中性原子Rydberg $C_Z$ゲートのスキームを拡張する。 これは、以前に提案された断熱スキームと比較して、量子ゲート演算時間を(少なくとも5回)大幅に削減する。
• 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 extend the scheme of neutral atom Rydberg $C_Z$ gate based on double sequence of adiabatic pulses applied symmetrically to both atoms using counterdiabatic driving in the regime of Rydberg blockade. This provides substantial reducing of quantum gate operation times (at least five times) compared to previously proposed adiabatic schemes, which is important for high-fidelity entanglement due to finite Rydberg lifetimes. We analyzed schemes of adiabatic rapid passage with counterdiabatic driving for single-photon, two-photon and three-photon schemes of Rydberg excitation for rubidium and cesium atoms. We designed laser pulse profiles with fully analytical shapes and calculated the Bell fidelity taking into account atomic lifetimes and finite blockade strengths. We show that the upper limit of the Bell fidelity reaches ${\mathcal F}\simeq0.9999$ in a room-temperature environment.
• Abstract（参考訳）: 我々は、リドベルク封鎖状態における反断熱駆動を用いて両原子に対称に印加された断熱パルスの二重列に基づいて、中性原子Rydberg $C_Z$ゲートのスキームを拡張した。 これは、それまで提案されていた断熱スキームと比較して、量子ゲートの演算時間を(少なくとも5倍)大幅に減少させ、リドベルクの有限寿命による高忠実な絡み合いにとって重要である。 ルビジウムおよびセシウム原子に対するリドベルク励起の単光子,2光子および3光子スキームに対する反断熱駆動による断熱的急速通過のスキームを解析した。 我々は、完全に解析的な形状のレーザーパルスプロファイルを設計し、原子寿命と有限閉塞強度を考慮したベル忠実度を計算した。 室温環境下でベル忠実度上限が${\mathcal F}\simeq0.9999$に達することを示す。

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