論文の概要: Parallel Omnidirectional Atom Rearrangement with Dynamic Holograms

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.27053v1
• Date: Mon, 19 Oct 2026 18:00:00 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-21 21:58:47.442412
• Title: Parallel Omnidirectional Atom Rearrangement with Dynamic Holograms
• Title（参考訳）: 動的ホログラムを用いた並列全方位原子再構成
• Abstract要約: 一キロヘルツレート空間光変調器によって生成された動的ホログラムを用いて全方位原子輸送と再配置を実証する。 我々のアプローチは、既存のtweezerプラットフォームに容易に適応でき、大規模SLMベースの原子組立のための方法を提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.039089069256361735
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The ability to assemble and reconfigure individual atoms is central to performing quantum science using optical tweezer arrays. Here, we demonstrate parallel omnidirectional atom transport and rearrangement using dynamic holograms generated by a single kilohertz-rate spatial light modulator. By carefully characterizing survival and heating, we show that atoms remain confined even when successive holograms are commanded before the liquid crystal has settled, enabling significantly faster transport. To generate holograms in real time, we develop and implement a warm-start, weighted Gerchberg-Saxton algorithm that achieves performance comparable to neural-network methods without requiring any training. Combining these techniques, we assemble ytterbium atoms into a 2078-site kagome lattice with 99.0% mean filling. In addition, we demonstrate parallel transport between array layers, combining axial and transverse motion to reconfigure atoms in three dimensions. Our approach is readily adaptable to existing tweezer platforms and provides a method for large-scale SLM-based atom assembly as well as programmable three-dimensional control.
• Abstract（参考訳）: 個々の原子を組み立てて再構成する能力は、光学的ツイーザーアレイを用いて量子科学を実行することの中心である。 ここでは,1キロヘルツレートの空間光変調器によって生成された動的ホログラムを用いて,全方位原子の平行移動と再配置を示す。 生存と加熱を慎重に特徴付けることで、液晶が沈む前に連続したホログラムが指令される場合でも原子が閉じ込められていることが示され、より高速な輸送が可能となった。 ホログラムをリアルタイムに生成するために,トレーニングを必要とせず,ニューラルネット手法に匹敵する性能を実現する温かい開始重み付けGerchberg-Saxtonアルゴリズムを開発し,実装する。 これらの手法を組み合わせることで、イッテルビウム原子を平均充填率99.0%の2078サイトかごめ格子に組み立てる。 さらに, アレイ層間の平行移動を実演し, 軸方向と横方向の運動を組み合わせて3次元の原子再構成を行う。 提案手法は,既存のtweezerプラットフォームに容易に適用可能であり,プログラム可能な3次元制御だけでなく,大規模SLMベースの原子組立のための方法を提供する。

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