論文の概要: Optimizing two-qubit gates for ultracold fermions in optical lattices

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.03647v1
• Date: Wed, 03 Dec 2025 10:31:16 GMT
• ステータス: 情報取得中
• システム内更新日: 2025-12-04 12:03:52.877545
• Title: Optimizing two-qubit gates for ultracold fermions in optical lattices
• Title（参考訳）: 光格子中の超低温フェルミオンに対する2量子ゲートの最適化
• Authors: Jan A. P. Reuter, Juhi Singh, Tommaso Calarco, Felix Motzoi, Robert Zeier,
• Abstract要約: 二重井戸電位に閉じ込められたフェルミオンリチウム原子の衝突ゲートを最適化する。 1次元閉じ込めシミュレーションに基づいて高忠実度ゲートを得る。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: Ultracold neutral atoms in optical lattices are a promising platform for simulating the behavior of complex materials and implementing quantum gates. We optimize collision gates for fermionic Lithium atoms confined in a double-well potential, controlling the laser amplitude and keeping its relative phase constant. We obtain high-fidelity gates based on a one-dimensional confinement simulation. Our approach extends beyond earlier Fermi-Hubbard simulations by capturing a momentum dependence in the interaction energy. This leads to a higher interaction strength when atoms begin in separate subwells compared to the same subwell. This momentum dependence might limit the gate fidelity under realistic experimental conditions, but also enables tailored applications in quantum chemistry and quantum simulation by optimizing gates for each of these cases separately.
• Abstract（参考訳）: 光格子中の超低温中性原子は、複雑な物質の挙動をシミュレートし、量子ゲートを実装するための有望なプラットフォームである。 我々は、二重井戸電位に閉じ込められたフェルミオンリチウム原子の衝突ゲートを最適化し、レーザー振幅を制御し、その相対位相定数を維持する。 1次元閉じ込めシミュレーションに基づいて高忠実度ゲートを得る。 我々の手法は、相互作用エネルギーの運動量依存を捉えることで、フェルミ・ハバードシミュレーションを超えて拡張する。 これにより、同じサブウェルに比べて原子が別々のサブウェルで始まるときの相互作用強度が向上する。 この運動量依存は、現実的な実験条件下でのゲート忠実度を制限することができるが、これらのケースごとにゲートを最適化することで、量子化学や量子シミュレーションにおける調整された応用を可能にする。

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