論文の概要: Bichromatic Tweezers for Qudit Quantum Computing in ${}^{87}$Sr

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.16328v1
• Date: Thu, 22 Jan 2026 21:24:39 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-01-26 14:27:27.412746
• Title: Bichromatic Tweezers for Qudit Quantum Computing in ${}^{87}$Sr
• Title（参考訳）: ${}^{87}$Srにおける量子量子コンピューティングのための二色ツイーザ
• Authors: Enrique A. Segura Carrillo, Eric J. Meier, Michael J. Martin,
• Abstract要約: 本稿では,バイクロマチック・ツイーザを用いたキューディットのマジックトラップ条件を設計する手法を提案する。 5s5p$$mathrm3P$状態のすべての磁気サブレベルにおける差分光シフトを抑えることができることを示す。 この技術は、新しいロードプロトコルの実現、冷却効率の向上、核スピンのコヒーレンス時間の向上を期待する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Neutral atoms have become a competitive platform for quantum metrology, simulation, sensing, and computing. Current magic trapping techniques are insufficient to engineer magic trapping conditions for qudits encoded in hyperfine states with $J \neq 0$, compromising qudit coherence. In this paper we propose a scheme to engineer magic trapping conditions for qudits via bichromatic tweezers. We show it is possible to suppress differential light shifts across all magnetic sublevels of the $5s5p$ $\mathrm{^{3}P_2}$ state by using two carefully chosen wavelengths (with comparable tensor light shift magnitude and opposite sign) at an appropriate intensity ratio, thus suppressing light-shift induced dephasing, enabling scalar magic conditions between the ground state and $5s5p$ $\mathrm{^{3}P_2}$, and tensor magic conditions for qudits encoded within it. Furthermore, this technique enables robust operation at the tensor magic angle 54.7$^\circ$ with linear trap polarization via reduced sensitivity to uncertainty in experimental parameters. We expect this technique to enable new loading protocols, enhance cooling efficiency, and enhance nuclear spins' coherence times, thus facilitating qudit-based quantum computing in ${}^{87}$Sr in the $5s5p$ $\mathrm{^{3}P_2}$ manifold.
• Abstract（参考訳）: ニュートラル原子は量子力学、シミュレーション、センシング、計算の競争プラットフォームとなっている。 現在のマジックトラップ技術は、quditコヒーレンスを妥協する$J \neq 0$で超微細な状態に符号化されたキューディットのマジックトラップ条件を設計するには不十分である。 本稿では,バイクロマチック・ツイーザを用いたキューディットのマジックトラップ条件を設計する手法を提案する。 5s5p$$\mathrm{^{3}P_2}$状態のすべての磁化準位における微分光シフトを、適切な強度比で2つの慎重に選択された波長(テンソル光シフト等級と反対符号)を使用することで抑制できることを示し、それによって、光シフト誘起劣化を抑制し、基底状態と5s5p$$\mathrm{^{3}P_2}状態の間のスカラーマジック条件と、その内部に符号化された量子ビットのテンソルマジック条件を可能にする。 さらに、この手法は、実験パラメータの不確実性に対する感度の低減による線形トラップ偏極を伴うテンソルマジック角54.7$^\circ$でのロバスト操作を可能にする。 この技術は、新しいローディングプロトコルの実現、冷却効率の向上、核スピンのコヒーレンス時間の向上、そして、5s5p$$\mathrm{^{3}P_2}$多様体における${}^{87}$Srでのクーディトベースの量子コンピューティングの促進を期待する。

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