利用微波缀饰里德伯原子介导极性分子间的门操作
Mediating gates between polar molecules using microwave-dressed Rydberg atoms
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中文总结 AI 辅助
提出用微波缀饰里德伯原子介导极性分子间快速纠缠门，抵消偶极作用并最小化范德瓦尔斯作用，实现修正iSWAP门，比直接分子门快两个数量级，并通过检测原子状态将部分错误转为可纠正的擦除错误。
中文摘要 AI 辅助
我们提出了一种利用里德伯原子介导多对极性分子之间同时、快速纠缠门操作的方案。通过使用微波驱动，里德伯原子之间的偶极相互作用被抵消。利用微波缀饰参数中剩余的自由度，里德伯范德瓦尔斯相互作用被最小化，同时里德伯-分子相互作用被调谐至共振，从而允许介导分子间修正的iSWAP门。以$\ m{{}^{23}Na {}^{133}Cs}$分子与$\ m {}^{133}Cs$原子之间的门介导为例，该门比等效的直接分子-分子门快两个数量级以上。我们模拟了缀饰里德伯态的衰变以及原子和分子的运动，并获得了由此产生的门保真度损失的首阶估计。最后，我们表明通过在门操作后检测里德伯原子的状态，可以将一部分门错误转换为擦除错误，并通过后选择或量子纠错进行缓解。
英文摘要
We propose a scheme for mediating many simultaneous, fast entangling gates between pairs of polar molecules using Rydberg atoms. By using microwave drives, the dipolar interactions between Rydberg atoms are nullified. Using the freedom left in the microwave dressing parameters, the Rydberg van der Waals interactions are minimized and the Rydberg-molecule interaction is tuned into resonance, allowing for the mediation of a modified iSWAP gate between molecules. In the example of mediating gates between $\rm{{}^{23}Na {}^{133}Cs}$ molecules with $\rm {}^{133}Cs$ atoms, the gate is more than two orders of magnitude faster than an equivalent direct molecule-molecule gate. We model the decay of the dressed Rydberg states and the motion of the atom and molecules and obtain a leading-order estimate of the resulting gate infidelities. Finally, we show that by detecting the state of the Rydberg atom after a gate, a subset of gate errors can be converted into erasure errors and mitigated by post-selection or quantum error-correction.
发表机构
- University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学）
- QuSoft
- Joint Center for Quantum Information and Computer Science, NIST/University of Maryland（美国国家标准与技术研究院/马里兰大学量子信息与计算联合中心）
- Joint Quantum Institute, NIST/University of Maryland（美国国家标准与技术研究院/马里兰大学联合量子研究所）
机构由 AI 辅助整理，请以论文原文为准。
