論文の概要: Realization of a cavity-coupled Rydberg array
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.12152v1
- Date: Thu, 12 Feb 2026 16:34:41 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-02-13 21:07:25.937604
- Title: Realization of a cavity-coupled Rydberg array
- Title（参考訳）: 空洞結合Rydbergアレイの実現
- Authors: Jacopo De Santis, Balázs Dura-Kovács, Mehmet Öncü, Adrien Bouscal, Dimitrios Vasileiadis, Johannes Zeiher,
- Abstract要約: 本稿では,この長期的目標を達成するための空洞結合型Rydbergアレーについて述べる。
我々は,光学キャビティとの強い結合が,同じ空間配置で実現可能であることを示す。
提案するプラットフォームは、量子ネットワークノードの実現を含む、いくつかの新しい方向への道を開く。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Scalable quantum computers and quantum networks require the combination of quantum processing nodes with efficient light-matter interfaces to distribute quantum information in local or long-distance quantum networks. Neutral-atom arrays have both been coupled to Rydberg states to enable high-fidelity quantum gates in universal processing architectures, and to optical cavities to realize interfaces to photons. However, combining these two capabilities and coupling atom arrays to highly excited Rydberg states in the mode of an optical cavity has been an outstanding challenge. Here we present a novel cavity-coupled Rydberg array that achieves this long-standing goal. We prepare, detect, and control individual atoms in a scalable optical tweezer array, couple them strongly to the optical mode of a high-finesse optical cavity and excite them in a controlled way to Rydberg states. We show that strong coupling to an optical cavity - demonstrated via the dispersive shift of the resonance of the cavity in presence of the atoms - and strong Rydberg interactions - demonstrated via the collective enhancement of Rydberg coupling in the atomic array - can be achieved in our setup at the same spatial location. Our presented experimental platform opens the path to several new directions, including the realization of quantum network nodes, quantum simulation of long-range interacting, open quantum systems and photonic-state engineering leveraging high-fidelity Rydberg control.
- Abstract（参考訳）: スケーラブルな量子コンピュータと量子ネットワークは、量子処理ノードと効率的な光マターインタフェースの組み合わせを必要とし、量子情報を局所的または長距離量子ネットワークに分散させる。
ニュートラル原子配列はどちらも、普遍的な処理アーキテクチャにおいて高忠実な量子ゲートを実現するために、ライドバーグ状態と結合され、光子へのインタフェースを実現するための光学キャビティに結合されている。
しかし、これらの2つの能力と原子配列を高励起のライドバーグ状態に結合させることは、光学キャビティのモードにおいて顕著な課題である。
ここでは、この長期的目標を達成するための空洞結合型Rydbergアレーについて述べる。
我々は、スケーラブルな光ツイーザアレイで個々の原子を準備、検出、制御し、それらを高精細な光学キャビティの光学モードに強く結合し、制御された方法でリドベルク状態に励起する。
我々は、原子の存在下での共振器の分散シフトによる光共振器への強い結合と、原子配列におけるRydberg結合の集合的増強によるRydberg相互作用の強い結合が、同じ空間的位置でのセットアップで実現可能であることを示した。
提案する実験プラットフォームは,量子ネットワークノードの実現,長距離相互作用の量子シミュレーション,オープン量子システム,高忠実度Rydberg制御を利用したフォトニックステートエンジニアリングなど,いくつかの新たな方向への道を開く。
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