Vibrational Bloch-Siegert effect in trapped ions
当被囚禁的原子被弱激光照射时,非共振跃迁引起振动边带共振频率的移动。这些频移可以理解为单个能级的斯塔克位移,或者如这里所提出的,作为振动布洛赫-西格特位移,与通常的(射频或光学)布洛赫-西格特位移密切相关的效应,并且当不进行旋转波近似时与快速振荡项相关。显式的解析表达式推导和数值计算结果相比,通常和振动的布洛赫Siegert位移之间的相似性和差异也阐明。
2008-04-30 quant-ph
Transferring vibrational states of trapped atoms via a Rydberg electron
该研究提出利用里德堡电子与基态原子的散射,实现微米级距离陷俘中性原子间的振动态相干转移,并发现存在近乎完美且快速的“最佳点”。
2024-12-26 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Comment on "Space-Time Crystals of Trapped Ions": And Yet it Moves Not !
对李同仓等人“囚禁离子的时空晶体”的评论(PRL 109,163001(2012); arXiv:1206.4772
2012-11-20 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
A linear rotor trapped and coupled to the vibrational modes of an ion crystal
Freie Universität Berlin(柏林自由大学);Universidad de Granada(格拉纳达大学);Helmholtz Institut Mainz(美因茨赫尔姆霍兹研究所);GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH(GSI重离子研究中心);Johannes Gutenberg University(约翰内斯·古腾堡大学)
该研究针对共囚禁于保罗阱的分子离子与原子离子,确定了考虑分子超精细结构的共振偶极-声子耦合条件,提出用边带分辨激光光谱和退相干测量探测该耦合的方案,为量子控制提供了可行路径。
2026-09-04 physics.atom-ph quant-ph
Continuous variables quantum computation over the vibrational modes of a single trapped ion
我们认为量子处理器的基础上链的被困离子提出一个架构,其中被困离子的运动自由度(位置和动量)可以利用作为计算希尔伯特空间。我们采用连续变量的方法来开发一个量子操作工具箱,每次操作一个或两个振动模式。与用于调节模式之间的相互作用的量子位自由度的固有非线性一起,可以实现离子波函数的任意操纵和读出。
2017-03-31 quant-ph
Wavelength-Scale Imaging of Trapped Ions using a Phase Fresnel lens
采用微加工相位菲涅耳透镜对射频Paul阱中的镱离子进行成像。离子被激光冷却到接近369.5 nm跃迁的多普勒极限,减少离子运动,使每个离子形成近点源。通过检测同一跃迁上的离子荧光,实现了光斑尺寸小于440 nm(FWHM)的近衍射极限成像。这是第一次演示的图像捕获离子的分辨率上的过渡波长的顺序。
2011-01-24 physics.optics quant-ph
Trapped Rydberg ions: a new platform for quantum information processing
在这一章中,我们提出了一个概述的实验与捕获里德堡离子和概述的优势和挑战,开发应用程序的量子计算,传感和模拟的新平台。被捕获的里德伯离子具有几个重要的特性,在它们的组合中是独一无二的:它们被紧紧地束缚在保罗陷阱的谐波势中,在这种情况下,它们的内部和外部自由度可以以精确的方式控制。离子的内部态和运动态的高保真态制备已经被证明,并且内部态已经被用来存储和操纵量子比特信息。此外,强偶极相互作用可以在里德伯态的离子之间实现,并被探索用于研究相关的多体系统。通过激光耦合到里德伯态,离子的极化率可以被增强和调谐。这可以用于控制与保罗阱中的捕获场的相互作用以及离子之间的偶极相互作用。因此,被捕获的里德伯离子提供了一个有吸引力的替代快速纠缠操作相比,介导的正常模式的被捕获的离子,这是有利的未来的量子计算机或量子模拟器。
2020-07-26 physics.atom-ph quant-ph
Formation of molecular ions by radiative association of cold trapped atoms and ions
本文采用基于有效实势的量子化学方法,对激光冷却Rb原子与碱土金属离子(Ca $^+$,Sr $^+$,Ba $^+$)和Yb $^+$,以及Li与Yb $^+$冷碰撞过程中的辐射发射进行了理论研究.辐射缔合的分子离子的预测发生的所有系统的截面大于辐射电荷转移一个两到十倍。部分和总的速率常数也计算和可用的实验进行比较。窄形状的共振是预期的,这可以在低温下检测到的实验分辨率在目前的标准的限制。振动分布也进行了计算,表明最终的分子离子没有创建在其基态水平。
2015-02-28 physics.atom-ph quant-ph
Distributing entangled state using quantum repeater protocol: Trapped atomic ions in optomechanical cavities
研究了利用量子中继协议实现囚禁原子离子纠缠态的远距离分布。实际上,长距离被分成短的部分,然后在光机械腔中使用纠缠产生和纠缠交换技术,纠缠被分发。为了完成这项任务,我们在光机械腔中执行捕获的原子离子之间的相互作用,对捕获的离子进行适当的测量,并将Bell态测量作为一种众所周知的交换纠缠的方法。相应地,纠缠分布在目标离子之间,具有令人满意的成功概率和纠缠度值。计算了泵浦光的失谐量和振幅对纠缠度和成功几率的影响。随着失谐量的增加,纠缠度和成功概率的起伏减小。通过增加泵浦光的振幅,纠缠的极大值会重复出现更多次,成功几率会经历一个反转-恢复现象。
2021-05-28 physics.atom-ph quant-ph
Entangled states of trapped ions allow measuring the magnetic field gradient of a single atomic spin
利用纠缠态中的囚禁离子,我们提出了在几个$μ$ m的距离检测单个原子的磁偶极子。这需要在约10 $^{-13}$特斯拉/ $μ$ m的水平下测量磁场梯度。我们讨论的应用,例如,在确定离子磁矩的变化范围很广,调查的磁性子结构的离子与水平结构不可访问的光学冷却和检测,并为研究外来或稀有离子,和分子离子。该方案也可用于测量被光学偶极力俘获的中性原子或原子系综的自旋不平衡。由于所提出的方法依赖于离子阱量子信息处理中良好建立的技术,因此其在当前技术的范围内。
2012-07-03 physics.atom-ph quant-ph
Quantum-state synthesis of multi-mode bosonic fields: Preparation of arbitrary states of 2-D vibrational motion of trapped ions
我们提出了一个有效的确定性制备任意双模玻色子态的通用算法。特别地,我们详细讨论了通过一系列激光受激拉曼跃迁制备囚禁离子的二维振动纠缠态。我们的形式可以推广到多模玻色子场。我们研究我们的算法相对于技术噪声的稳定性。
1998-04-24 quant-ph
Vibrational parametric arrays with trapped ions: non-Hermitian topological phases and quantum sensing
本研究提出受局部参量调制和激光冷却的捕获离子线性阵列模型,通过调制相位打破时间反演对称性诱导拓扑放大效应,基于非厄米点隙拓扑绕数确定拓扑相,可实现超弱力和电场的量子传感,灵敏度达1 yN·Hz$^{-1/2}$。
2025-02-10 physics.atom-ph quant-ph
Synthetic Gauge Fields for Vibrational Excitations of Trapped ions
微阱阵列中离子集合的振动可以用跳跃声子来描述。我们从理论上表明,振动耦合可以通过使用梯度的微陷阱频率,连同周期性的驱动的捕获电位。这些成分使我们能够在振动激发上诱导出有效的规范场,这样声子就能模仿带电粒子在磁场中的行为。特别是,微陷阱阵列非常适合实现著名的Aharonov-Bohm效应,并观察典型的量子霍尔样品和拓扑绝缘体的典范边缘状态。
2011-11-12 quant-ph
Rotation sensing with trapped ions
我们提出了一个协议,通过物质波Sagnac干涉术使用捕获的离子来测量旋转。该陷阱允许干涉仪通过Sagnac几何形状中的重复往返在紧凑的装置中封闭大面积。我们展示了如何使用均匀的磁场在大的动态范围内关闭干涉仪的旋转速度和测量带宽,而不会失去对比度。由于这种技术不需要将离子限制在Lamb-Dicke区域,因此具有许多声子的热态应该足以用于操作。
2016-09-02 physics.atom-ph quant-ph
Adiabatic Mach-Zehnder interferometer via an array of trapped ions
我们探讨了在横向场中通过一系列服从量子伊辛模型的囚禁离子实现海森堡限制马赫-曾德尔干涉的可能性。基于增加Ising相互作用,然后减小横场的绝热过程,我们证明了从顺磁性到铁磁性的完美转变,它可以用作多离子Mach-Zehnder干涉术的分束器。实现的NOON状态的离子,使海森堡限制干涉。使用目前可用的技术,超冷离子,我们讨论了我们的计划与全球业务的实验可行性。
2012-03-22 physics.atom-ph quant-ph
RF-induced heating dynamics of non-crystallized trapped ions
我们调查的非结晶(熔化)离子的能量动力学,限制在一个保罗陷阱。熔化离子所经历的非周期性库仑相互作用形成用于从射频(rf)场到离子的非保守能量转移的介质,该过程被称为rf加热。我们研究射频加热通过分析数值模拟的非结晶离子运动中的保罗陷阱电位,其中的离子的长期运动的能量在离散的间隔变化,对应于离子-离子碰撞。这些碰撞的分析是用来作为一个基础,以获得一个简化的模型,射频加热能量动力学,从中我们得出结论,射频加热速率主要取决于射频场强度。我们证实了该模型的可预测性实验:两个捕获的$^{40}$钙$^{+}$离子被确定性地驱动熔化,和他们的荧光速率被用来推断离子的能量。从模拟和实验结果中,我们概括了有效的熔融囚禁离子的再结晶所需的实验参数。
2021-04-21 physics.atom-ph quant-ph
Quantum computation over the vibrational modes of a single trapped ion
本研究利用单个被困离子系统中的量子操作,探索连续变量量子计算中的状态制备应用,依托其长相干时间与精确量子比特控制的优势。
2024-12-19 quant-ph
Universal hybrid quantum computing in trapped ions
使用离散和连续变量子系统,量子信息的混合方法可以为相同的物理资源提供更多的量子计算能力。在这里,我们提出了一个混合方案,可以用来产生必要的高斯和非高斯操作的通用连续变量量子计算在囚禁离子。该方案利用两个线性自旋运动相互作用产生一组广泛的非线性有效的自旋运动相互作用,包括一个和两个模式压缩,分束器,和三压缩操作中捕获的离子系统。我们讨论了可能的实验实现使用激光为基础的和激光的方法。
2021-05-12 physics.atom-ph quant-ph
Coupling trapped ions to a nanomechanical oscillator
本文实现了一种将金属纳米线与激光冷却囚禁离子耦合的混合系统,展示了共振与非共振耦合及离子相干运动激发,为离子-机械混合量子系统和双向协同冷却开辟了新途径。
2023-12-01 physics.atom-ph quant-ph
Floquet-engineered vibrational dynamics in a two-dimensional array of trapped ions
我们展示了Floquet工程在一个基本的但可扩展的2D架构的单独捕获和控制的离子。失谐俘获势的局部参数调制控制了长程离子间耦合的强度和运动态的相关Peierls相位。在我们的原理证明中,我们初始化大相干态并调整调制参数来控制声子流的轨迹,方向和干扰。我们的发现为未来基于Floquet的捕获离子量子模拟器开辟了一条新的途径,目标是相关的拓扑现象和动态规范场。
2019-07-15 quant-ph
Entangling quantum gate in trapped ions via Rydberg blockade
本文从理论上分析了利用离子里德伯态间的偶极相互作用在两个囚禁的Ca $^+$离子间实现纠缠量子门的方法。在非均匀电场中,由于电子自由度和振动自由度之间的强耦合,囚禁离子的里德伯激发动力学通常受到机械力的强烈影响。我们证明,这种有害的影响可以克服通过使用出现从附近的里德伯态的微波耦合的修饰状态。同时,这些修饰态表现出长程偶极相互作用,我们用它来实现一个可控的绝热相位门。我们的研究突出了一条通往囚禁离子量子处理器的路线,其中量子门独立于振动模式实现。
2013-06-25 physics.atom-ph quant-ph
Demonstration of a dressed-state phase gate for trapped ions
我们演示了Bermudez等人提出的捕获离子纠缠门方案。[Phys. Rev. A 85,040302(2012)]。强载流子和单边带跃迁的同时激发使得能够确定性地产生纠缠态。该方法适用于磁场不敏感状态,对热激发是鲁棒的,包括从量子位退相误差的动态解耦,并且与具有捕获离子的一些其他纠缠门相比,在实验实现中提供了简化。我们实现了0.974(4)的贝尔态保真度,并确定了主要的误差来源。
2013-04-23 physics.atom-ph quant-ph
Cooling Techniques for Trapped Ions
本书的这一章介绍和概述了冷却被困离子的方法。主要对象是进入该领域的研究人员。它并不打算作为一个全面的调查和历史帐户的广泛文献关于这一主题。我们提出了几种冷却方案背后的物理思想,概述了它们的数学描述,并指出了对更深入研究这一主题有用的相关文献。
2014-09-24 physics.atom-ph quant-ph
Prospect for precision quantum logic spectroscopy of vibrational overtone transitions in molecular oxygen ions
本文提出分子氧离子的完整量子逻辑光谱学方案,利用协同囚禁的原子离子实现态制备与探测,并给出可用于检验质子-电子质量比变化的振动泛频跃迁耦合率。
2024-01-16 physics.atom-ph quant-ph
Vibrational Decoherence in Ion Trap Quantum Computers
分析了Cirac和Zoller提出的离子阱量子计算机中由于离子振动引起的退相干。利用光学离子内跃迁频率与振动模式频率之间的巨大差异,采用绝热近似法求出了任意温度T下的退相干时间。讨论了这种退相干时间与离子数的比例关系,并与自发发射的退相干时间进行了比较。
1997-10-22 physics.atom-ph quant-ph
Analogue quantum simulation of superradiance and subradiance in trapped-ions
讨论了一种利用N个量子比特离子和一个共振冷却离子的线性链对超辐射和亚辐射进行模拟量子模拟的方案。我们开发了一个简单的分析模型,表明量子比特子空间的动力学收敛到那些云进行迪克超辐射和亚辐射。我们提供了完整的离子链的数值模拟,并表明,他们收敛到我们的分析模型预测的动力学没有拟合参数。我们还绘制出达到这种收敛所需的参数制度。
2019-11-22 physics.atom-ph quant-ph
Phonon-number-resolving Detection of Multiple Local Phonon Modes in Trapped Ions
我们提出并证明了声子数分辨检测的多个本地声子模式的陷阱离子链。为了减轻声子跳跃的影响,在检测过程中,每个本地声子模式的概率振幅映射到辅助长寿命的运动基态。然后进行顺序的状态依赖荧光检测。在实验中,我们成功地观察到了两个离子中两个局域声子模的时间演化,包括两个局域声子模之间的声子数关联。
2019-09-30 physics.atom-ph quant-ph
Trapped ions in Rydberg-dressed atomic gases
我们从理论上研究了浸没在超冷气体里德伯装扮的原子中的囚禁离子。通过偶极禁戒跃迁的非共振耦合,绝热原子-离子势可以变为排斥势。我们研究了原子和单个囚禁离子之间的能量交换,发现这些排斥作用在超冷区会抑制朗之万碰撞。因此,所提出的系统避免了最近观察到的混合原子-离子系统中的离子加热所造成的耦合到离子的射频捕获场,并保持超冷温度,即使在存在过量的微动。
2017-06-29 physics.atom-ph quant-ph
Rydberg excitation of trapped cold ions: A detailed case study
我们提供了一个详细的理论和概念研究计划的实验,激发里德堡态的离子被困在一个保罗陷阱。最终目标是利用里德伯离子之间的强态依赖相互作用来实现量子信息处理协议和模拟强相互作用自旋系统的动力学。我们强调这种方法的承诺时,结合高度的控制和读出的量子态在被困离子晶体与新颖的和快速的门计划的基础上相互作用的巨大里德伯原子的偶极矩。我们讨论了预期的理论和实验挑战的方式实现。
2011-04-15 physics.atom-ph quant-ph
Quantum synthesis of 3D vibrational states of trapped ions
介绍了一种确定性制备任意三模玻色态的通用算法。特别地,我们考虑制备纠缠量子态的振动运动的离子被限制在一个3D的陷阱势。在适当的激光受激拉曼跃迁序列之后建立目标状态。算法的稳定性相对于技术噪声进行了讨论,并研究了输出相对于目标状态的距离(保真度)。
1998-07-30 quant-ph
A scheme for quantum-logic based transfer of accuracy in polarizability measurement for trapped ions using a moving optical lattice
针对囚禁离子光原子钟受黑体辐射影响产生钟跃迁频移、现有极化率测量受激光功率校准精度限制的问题,提出基于量子逻辑的极化率测量精度转移方案,无需高精度激光功率校准,还可参照类氢离子实现高精度极化率转移。
2024-01-16 physics.atom-ph quant-ph
Zero-Point cooling and low heating of trapped 111Cd+ ions
本文报道了射频(Paul)阱中~(111)Cd ~+离子的基态激光冷却。被困离子运动的加热速率测量两种不同的捕获几何形状和电极材料,其中没有努力屏蔽原子镉源的电极。测得的低加热速率表明,捕获的111 Cd+离子可能非常适合涉及原子运动的量子控制的实验,包括量子信息科学中的应用。
2004-04-25 cond-mat.mtrl-sci physics.atom-ph quant-ph
Reply to Comment on "Space-Time Crystals of Trapped Ions"
这是对Patrick Bruno(arXiv:1211.4792)对我们论文(Phys. Rev. Lett. 109,163001(2012))。
2013-06-19 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Surface-electrode trap with an integrated permanent magnet for generating a magnetic-field gradient at trapped ions
我们报告的表面电极陷阱与SmCo磁铁安排在一个四极配置下的陷阱电极。因为磁铁和被捕获的离子之间的距离可以小到几百微米,所以在没有任何热管理的情况下产生大的磁场。使用单个捕获的$^{40}$ Ca $^+$离子在几个位置处的塞曼分裂来测量磁场梯度,并且获得36 T/m的场梯度。这样的场梯度对于产生状态依赖力是有用的,这对于使用射频或微波辐射的量子模拟和/或量子门操作是重要的。
2016-10-01 physics.atom-ph quant-ph
Teleportation with trapped ions in a magnetic field gradient
利用离子间库仑相互作用产生的伊辛项和磁场梯度,实现了囚禁离子的安全隐形传态。通过与最近实现的囚禁离子隐形传态实验的比较,说明了该方案的可行性和优越性。
2005-07-08 quant-ph
Vibrational Decoherence in Ion-Trap Quantum Computers
退相干研究的一个有吸引力的建议,实际实现的量子计算机的基础上捕获的离子。重点讨论了离子振动引起的退相干,并与离子激发态的自发发射引起的退相干进行了比较。利用振动激发和离子内电子激发在时间尺度上的巨大差异,使计算变得易于处理。由于后者快了几个数量级,因此使用绝热近似将它们积分出来,并找到离子的电子态演化为不存在振动耦合时的包含概率P(t),以及离子演化为任何状态的概率。退相干时间是在零温度和任何数量的离子N在计算机中找到的。比较与自发发射退相干,并讨论了陷阱电压和其他参数应如何缩放与N的影响。
1998-03-25 quant-ph
Quantum dynamics of cold trapped ions, with application to quantum computation
讨论了激光与冷阱离子相互作用的理论,因为它涉及到Cirac-Zoller量子计算机的设计。计算了囚禁离子的平均位置、离子振荡的本征值和本征模、离子的允许和禁戒内跃迁的Rabi频率的大小以及所需哈密顿量的有效性判据。还提供了各种离子种类的能级数据。
1997-02-27 quant-ph
Coherently manipulating cold ions in separated traps by their vibrational couplings
最近的实验[K. R. Brown等人,Nature 471,196(2011);和M. Harlander等人,Nature 471,200(2011)]已经证明了对单独限制在分离的离子阱中的两个离子的外部振动的相干操纵。利用这些最近开发的技术,我们在这里提出了一种实现相干操作的方法,例如,通用的量子门,在分离的离子阱量子比特之间,由被捕获离子的两个内部原子状态编码。我们的建议超出了通常的Lamb-Dicke限制,并可以应用到可扩展的离子阱耦合的振动。
2011-06-20 quant-ph
Generation and stabilization of entangled coherent states for the vibrational modes of a trapped ion
提出了一种制备二维各向异性阱中离子运动纠缠相干态的方案。在该方案中,离子被四束激光沿着离子阱平面内的不同方向驱动,导致载流子激发和内外自由度之间的耦合。当振动模的总量子数初始具有确定的宇称时,幺正动力学和自发发射之间的竞争将迫使系统演化到一个稳定态,此时振动模处于双模猫态.我们证明了该方法可以推广到实现三维各向异性阱中离子三个振动模的纠缠相干态。
2019-05-12 quant-ph
Space-time crystals of trapped ions
自发对称性破缺可以导致时间晶体和空间晶体的形成。在这里,我们提出了一个时空晶体的捕获离子和方法来实现它的实验上限制离子在一个环形的陷阱势与静态磁场。由于库仑排斥,离子自发地形成空间环晶体。这种离子晶体在具有分数磁通的磁场中能以最低量子能态持续旋转。捕获离子的持续旋转产生了时间顺序,导致时空晶体的形成。我们表明,这些时空晶体是强大的直接实验观察。我们还研究了有限温度对持续旋转的影响。所提出的囚禁离子的时空晶体为探索多体物理和物质的新兴性质提供了一个新的维度。
2013-06-19 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Realization of nonlinear oscillators with a trapped ion
本文研究了二维阱势中具有量子化质心运动的囚禁离子。在外加激光场作用下,两个正交振动模的有效(非)线性耦合可以通过受激喇曼跃迁建立。可以产生非经典振动态,如压缩态或双模纠缠态(薛定谔猫态)。当振动模与内能能级纠缠时,可以制备出Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)态。
1997-05-21 quant-ph
A quantum phase gate implementation for trapped ions in thermal motion
提出了一种利用单驻波激光脉冲实现热运动囚禁离子量子控制相位门的新方案。该方案不采用旋转波近似,而是利用算子的反旋转项。我们还证明了同样的方案可以用来产生最大纠缠态的$N$囚禁离子由一个单一的激光脉冲。
2002-04-30 quant-ph
High fidelity quantum gates of trapped ions mediated by a dissipative bus mode
我们描述了在耗散总线模式下囚禁离子的纠缠量子门的最佳实现。通过适当成形的控制脉冲,可以在保持介导的相互作用的同时显著降低离子-声子纠缠。
2016-10-26 quant-ph
Quantum-logic spectroscopy of forbidden vibrational transitions in single nitrogen molecular ions
Department of Chemistry, University of Basel(巴塞尔大学化学系)
该研究利用量子逻辑光谱学技术,实现了单个氮分子离子中被禁止的旋转-振动跃迁的相干操控,为高精度分子光谱和量子计算提供了新方法。
2026-03-11 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Vibrational quenching of cold molecular ions immersed in their parent gas
离子-原子混合体系为研究低温下的态分辨量子化学提供了一个很好的平台,因为低温下量子效应可能很普遍。本文从理论上研究了初始弱束缚分子离子与背景气体原子碰撞产生的振动弛豫过程。我们表明,这种非弹性的过程是由普遍的长程部分的相互作用势,它允许使用简化的模型适用于多个原子物种的潜力。利用扭曲波玻恩近似可以估计碰撞后的产物分布。我们发现非弹性碰撞主要导致分子离子结合能的微小变化。
2020-03-25 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Quantum computation with trapped ions in strongly detuned optical cavity
提出了一种实现光腔中两个$Λ$离子量子相位门的方案。结果表明,在强失谐光腔中,通过对单个离子进行激光寻址,可以实现量子相位门。进一步证明了通过引入辅助基态可以实现几何量子相位门。
2001-12-10 quant-ph
Quantum Zeno Effect in Trapped Ions
在囚禁离子的背景下,一个“连续测量”的量子芝诺效应(QZE)的预测。我们描述的物理系统,并研究其确切的时间演化显示芝诺现象的出现。提出了振荡系统中QZE发生的新指标,并进行了仔细的讨论。
2001-02-26 quant-ph
Evaluating states in trapped ions with local correlation between internal and motional degrees of freedom
我们提出并证明了一个可扩展的计划,同时确定内部和运动状态的单网站分辨率被困离子。将该方案应用于研究囚禁离子的Jaynes-Cummings哈伯德模型中的极化激子激发,其中离子的内部态和运动态是强关联的。我们观察量子相变的极化激子激发在两个离子直接评估其方差每个离子网站。我们的工作为极化激子系统的大规模量子模拟建立了必要的技术方法。
2021-05-11 quant-ph
Wiring up trapped ions to study aspects of quantum information
人们对开发传输量子信息的方法有很大兴趣。我们讨论了一种通过导线在两个囚禁离子之间传递量子信息的方法。捕获离子的运动在捕获电极中感应振荡电荷。通过将该电流发送到附近的第二个阱的电极,两个阱中的离子的运动被耦合。我们调查静电的设置,其中两个单独捕获的离子通过电浮线耦合。我们还讨论了实验问题,包括退相干的可能来源。
2009-03-23 quant-ph
Error-resistant Single Qubit Gates with Trapped Ions
相干操作构成的单和多量子位量子门与捕获离子的实施证明,对实验参数和固有的不确定性的系统参数的变化是强大的。特别是,使用最优控制理论开发的脉冲被证明是第一次与被困离子。它们的性能作为误差参数的函数进行了系统的研究和比较复合脉冲。
2006-12-13 quant-ph
Entanglement and Tunable Spin-Spin Couplings Between Trapped Ions Using Multiple Transverse Modes
我们证明了可调自旋自旋耦合被困原子离子之间,介导的激光力的多个横向集体运动模式。在Yb离子基态超精细时钟态中存储的量子比特之间实现了$σ_x σ_x$型伊辛相互作用。我们展示了纠缠门和定制的自旋自旋耦合与两个和三个被困离子。紧密间隔的横模的使用提供了与量子计算相关的一类新的相互作用,并且利用单晶中的大量离子进行模拟。
2009-05-02 quant-ph
Feasibility of a quantum memory for continuous variables based on trapped ions
我们建议使用大量的冷囚禁离子云作为量子光学和量子信息实验的介质。相反,最近实现的量子比特操纵的基础上,一个小数目的捕获和冷却的离子,我们研究的情况下,陷阱包含一个宏观数量的离子。我们特别考虑的实现的量子信息存储在连续变量的量子存储器,并研究了相关的物理参数对系统的预期性能的影响。
2006-07-08 quant-ph
K-quantum Nonlinear Jaynes-Cummings Model in Two Trapped Ions
本文给出了两个囚禁离子与共振在k阶质心模红边带的激光相互作用的k量子非线性Jaynes-Cummings模型。精确的解析解表明存在量子坍缩和两个原子占据的恢复。
2001-06-12 quant-ph
An efficient scheme for the deterministic maximal entanglement of N trapped ions
提出了一种制备N个二能级囚禁离子最大纠缠态的方法。该方法是确定性的,并且与阱中的离子数量无关。它涉及到一个受控的非同时作用于所有的离子通过分散的相互作用。我们探讨了我们的高精度频率标准的计划的潜在应用。
1998-11-10 quant-ph