Trapped-ion qutrit spin molecule quantum computer
我们提出了一种在磁场梯度存在下利用囚禁离子的qutrit量子计算机设计。磁场梯度在量子比特之间诱导“自旋-自旋”型耦合，类似于在分子中观察到的J-耦合，这允许条件量子逻辑发生。我们描述了一些细节，如何可以执行特定的一个和两个quutrit量子门，所需的通用quutrit量子计算。
2005-06-03 quant-ph
Prospects for making polar molecules with microwave fields
提出了一种利用微波场产生超冷极性分子的新机制。所提出的机制转换捕获的超冷原子的不同物种的振动激发的分子通过一个单一的微波跃迁，并完全依赖于在分子中的永久偶极矩的存在。与通过光缔合或磁场费什巴赫共振产生分子相反，我们的方法不依赖于激发态的结构和寿命或费什巴赫共振的存在。此外，我们确定的条件，通过改变频率和强度的微波场的极性分子的振动激发态的基态电位的最佳创建。我们还探讨了通过将微波场与光学拉曼跃迁相结合或通过将微波场应用于Feshbach分子来产生振动冷分子的可能性。生产机制说明了两个极性分子：KRb和RbCs。
2007-04-20 quant-ph
Deterministic generation of hybrid high-N00N states with Rydberg ions trapped in microwave cavities
囚禁离子是量子技术最有前途的平台之一。它们是迄今为止开发的最精确的时钟和传感器的核心，这些时钟和传感器利用离子的单个电子或运动自由度的量子相干性。然而，未来的高精度量子精密测量将需要使用几个自由度的纠缠态。在这里，我们提出了一个协议，能够产生高N00N态之间的纠缠被困离子的运动和电磁腔模式，一个所谓的混合配置共享。我们证明了该建议的可行性，在一个平台组成的被困离子激发到其圆形里德伯态流形，耦合到一个高Q微波腔的模式。这种紧凑的混合架构的优点是，它可以耦合到非常不同的性质的信号，修改离子运动或腔模式。此外，可以在状态准备阶段之后立即使用完全相同的设置来实现量子精密测量所需的干涉仪。
2018-09-26 quant-ph
Microwave-driven same-species sympathetic cooling for trapped ions
University of Oxford（牛津大学）；ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院）；Qubitcore Inc.（Qubitcore公司）；The University of Osaka（大阪大学）
研究提出用同种类离子进行交感冷却的方案，通过集成微波控制实现脉冲边带冷却和离子寻址，简化光学要求，将双离子门模式冷却到接近基态，测试了每个冷却周期数据量子比特的诱导误差。
2026-07-23 quant-ph
Robust and fast microwave-driven quantum logic for trapped-ion qubits
本研究在低温表面阱中利用近场微波实现了捕获离子量子比特的快速Mølmer-Sørensen门，并引入Walsh调制动力学去耦方案以抑制误差，性能接近激光驱动门。
2024-07-19 quant-ph
Adiabatic Quantum State Manipulation of Single Trapped Atoms
我们使用微波诱导绝热通道内的光学囚禁单个中性Cs原子的字符串的选择性自旋翻转。我们利用磁场梯度使原子的跃迁频率随位置变化。为了翻转选定原子的自旋，我们用光学方法测量它的位置，并在其各自的共振频率上扫描微波频率。我们分析了该方案的寻址分辨率和实验鲁棒性。此外，我们表明，绝热自旋翻转也可以诱导与一个固定的微波频率确定性运输的原子通过共振的位置。
2005-05-31 quant-ph
Decoupling of the STIRAP and Microwave-Dressing paths in Trapped Rydberg Ion Gates
Center for Quantum Technologies, Department of Physics, Sofia University（索非亚大学量子技术中心物理系）；Georgi Nadjakov Institute of Solid State Physics, Bulgarian Academy of Sciences（保加利亚科学院格奥尔基·纳德贾科夫固体物理研究所）；Department of Physics, Stockholm University（斯德哥尔摩大学物理系）
本文提出一种解耦STIRAP与微波修饰路径的方法，提升Rydberg离子门的保真度，实验参数下达到99.93%，并实现非绝热加速至400ns。
2026-04-15 quant-ph
Practical scheme for quantum dense coding between three parties using microwave radiation in trapped ions
我们提出了一个在微波和磁场梯度的辅助下，通过操纵三个被限制在微阱中的离子来实现三方之间的二维量子密集编码（QDC）的实用方案.在我们的方案中的离子不需要被严格冷却到振动基态，因为单量子比特和多量子比特操作是通过伊辛项进行的，其中离子的振动模式在整个方案中保持不变，使得我们的方案对离子的加热具有鲁棒性。我们还提出了实施三方QDC实验的详细步骤和参数，并表明所提出的方案是在目前的离子阱实验技术。
2007-02-07 quant-ph
Microwave control of trapped-ion motion assisted by a running optical lattice
我们实验证明微波控制的运动状态的囚禁离子放置在一个运行的光晶格产生的状态相关的潜力。光晶格深度和运行晶格频率两者提供自旋-运动耦合强度的可调谐性。利用自旋-运动耦合来演示Yb 171离子到运动基态的边带冷却。
2014-06-02 physics.atom-ph quant-ph
Highly efficient microwave storage and retrieval using a superconducting chiral $Λ$-type molecule
National Central University（国立中央大学）；National Center for Theoretical Sciences（国家理论科学中心）
研究基于超导人工手性分子的高效宽带微波存储与检索方案，通过优化参数耦合，在100MHz带宽内实现近100%存储效率与保真度，为实现与宽带量子网络兼容的微波量子存储器提供可行途径。
2026-07-15 quant-ph
Driven Geometric Phase Gates with Trapped Ions
我们描述了一种激光-微波混合方案，用于在囚禁离子的晶体中实现双量子比特几何相位门。所提出的门可以达到低于容错阈值的热，失相，激光相位和微波强度噪声的存在下的错误。此外，我们的建议是技术上要求较低，比以前的计划，因为它不需要一个激光装置与干涉稳定性。激光束被调谐到接近单个振动边带以纠缠量子比特，而强微波驱动为门提供几何特征，从而保护量子比特免受这些不同噪声源的影响。一个彻底的分析和数值研究，这些门的性能在现实的嘈杂制度。
2013-08-05 quant-ph
Trapped-ion spin-motion coupling with microwaves and a near-motional oscillating magnetic field gradient
提出了一种利用微波和在离子运动频率附近振荡的磁场梯度实现囚禁离子自旋-运动耦合的新方法。我们证明和表征这种耦合实验使用一个单一的离子在一个表面电极陷阱，结合载流电极产生的微波场和振荡磁场梯度。利用这种方法，我们实现了单个运动模到其基态的分解边带冷却。
2019-05-06 physics.atom-ph quant-ph
Blueprint for a microwave trapped-ion quantum computer
通用量子计算机的可用性将对大量研究领域和整个社会产生根本性影响。越来越多的科学和工业界正在努力实现这样的装置。任意大的量子计算机最好使用模块化方法构建。我们提出了一个基于捕获离子的可扩展量子计算机模块的蓝图，它使得创建一个基于长波长辐射的可扩展量子计算机架构成为可能量子门。这些模块作为独立单元控制所有操作，使用硅微制造技术建造，并且它们在当前技术的范围内。为了执行所需的量子计算，这些模块利用基于长波长辐射的量子门技术。为了将这种微波量子计算机架构扩展到任意大小，我们提出了一种完全可扩展的设计，该设计利用不同模块之间的离子传输，从而允许连接任意多个模块以构建大规模设备。一个高错误阈值的表面错误校正代码可以实现在所提出的架构执行容错操作。只需进行微小的调整，所提出的模块也适用于替代的捕获离子量子计算机架构，例如使用光子互连的方案。
2016-06-24 quant-ph
Sensing microwave photons with a Bose-Einstein condensate
研究了磁囚禁的铷原子玻色-爱因斯坦凝聚体与共面波导谐振腔维持的稳态微波辐射场的相互作用。这种耦合允许通过计数由于到非捕获状态的超精细跃迁而从冷凝物中掉出的原子来测量谐振器的磁场。我们确定的量子效率，这种检测方案，并表明，弱微波场在单光子水平可以感测到的积分时间的顺序为一秒。
2018-11-23 quant-ph
Pulsed Dynamical Decoupling for Fast and Robust Two-Qubit Gates on Trapped Ions
我们提出了一种脉冲动态解耦协议，作为两个微波驱动的囚禁离子超精细量子比特之间的可调，快速，鲁棒的量子相位门的发生器。该协议由一系列$π$脉冲组成，这些脉冲作用于沿外部施加的磁场梯度定向的离子。与现有方法相比，在我们的设计中，离子链的两种振动模式在外部微波驱动的影响下合作，以实现显着提高门速度。我们的计划是强大的对占主导地位的噪声源，这是错误的磁场和微波脉冲强度，以及运动加热，预测两个量子比特门以上的$99.9\%$在几十微秒的结晶度。
2018-05-09 quant-ph
Asymmetric quantum Rabi model, trap-dipole resonance, and quantum gates with optically trapped ultracold polar molecules
Center for Theoretical Physics and School of Physics and Optoelectronic Engineering, Hainan University（海南大学理论物理中心及物理与光电工程学院）
本文发现光阱中超冷极性分子的量子化运动可实现非对称量子拉比模型，并导致陷阱-偶极共振，通过引入快速iSWAP门和任意控制相位门，实现了高保真度的量子计算。
2026-05-22 quant-ph
Microwave-Dressing of Rydberg States in a Trapped Calcium Ion
本研究利用光场和微波场激发囚禁冷40Ca+离子的里德堡态，在n=49流形中观测了S和P态的微波修饰，实验结果与多能级计算吻合，为控制单离子及离子晶体里德堡态相互作用提供了重要依据。
2025-04-30 physics.atom-ph quant-ph
Collective rotational cat states of molecules in microwave cavities
Institute of Science and Technology Austria (ISTA)（奥地利科学技术研究所）；Department of Physics, Villanova University（维拉诺瓦大学物理系）
理论证明极性分子系综与微波腔耦合可产生混合旋转-光子猫态，利用集体强耦合的色散极限中的有效Kerr非线性实现。
2026-06-24 quant-ph
Microwave Near-Field Quantum Control of Trapped Ions
25Mg+离子的自旋和运动自由度的微波近场量子控制可用于产生两离子纠缠，如最近在Ospelkaus等人[Nature 476，181（2011）]中所证明的。在这里，我们描述了这些实验的设置和校准程序的其他细节。我们讨论了表面电极阱和微波系统的设计和特性，并将微波近场的实验测量与数值模拟进行了比较。此外，我们提出了一种方法，利用振荡磁场梯度检测微动引起的有质动力的射频电位在线性陷阱。最后，我们讨论了微波驱动的双离子纠缠门在我们的系统目前的局限性。
2012-11-28 physics.atom-ph quant-ph
Theory of cavity-assisted microwave cooling of polar molecules
我们分析了在微波域中极性分子的腔辅助冷却方案，其中分子在旋转跃迁时被激发，能量通过与损耗带状线腔的强相互作用耗散，如最近由A. Andre等人，Nature Physics 2，636（2006）.我们确定了主导的冷却和加热机制，在这种设置和研究冷却速率和最终温度在各种参数制度。特别是，我们分析了有限的环境温度对冷却效率的影响，并找到最低温度和最佳的冷却速率在强驱动制度。此外，我们讨论了腔冷却效率和鲁棒性之间的权衡，在一个现实的实验设置中，如非谐性的捕获潜力的普遍存在的缺陷。
2008-03-18 quant-ph
Efficient preparation and detection of microwave dressed-state qubits and qutrits with trapped ions
本文提出了一种制备和探测三能级微波缀饰单离子系统全部本征态的方法。该方法显着降低了实验的复杂性与修饰状态量子比特的门操作，以及允许所有三个修饰状态被准备和检测，从而提供访问一个qutrit，这是很好地保护磁场噪声。此外，我们证明了单独寻址的时钟转换在两个离子使用强静磁场梯度，表明我们的方法可以用来制备和检测微波修饰态的离子串时，进行多离子量子操作与微波和射频字段。时钟跃迁的个体可寻址性也可以允许使用激光控制串中任意离子之间的成对相互作用强度。
2014-12-08 physics.atom-ph quant-ph
Mediating gates between polar molecules using microwave-dressed Rydberg atoms
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）
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。
2026-09-25 quant-ph
Cavity sideband cooling of trapped molecules
本文从理论上研究了两个振转态之间的红外跃迁作为循环跃迁时，囚禁分子的腔边带冷却效率。假设分子被捕获的射频或光学捕获的潜力，这取决于他们是否带电或中性，并限制在一个高精细光学谐振腔，增强辐射发射到腔模式。使用现实的实验参数和COS作为一个代表性的分子的例子，我们表明，在这种设置冷却到陷阱基态是可行的。
2011-08-05 physics.chem-ph quant-ph
Conditional Spin Resonance with Trapped Ions
当施加静态磁场时，电动势阱中不同离子的内部状态耦合-类似于用于NMR的分子中的自旋-自旋耦合。这种自旋-自旋相互作用可以用于例如使用NMR方法在离子阱中实现量子逻辑操作。捕获离子的集合可以被视为具有可调耦合常数的$N$ -量子位分子。
2001-11-29 quant-ph
"Magic" radio-frequency dressing for trapped atomic microwave clocks
有人提出利用磁囚禁原子系综来提高微波钟的询问时间。为了减轻磁阱的扰动效应，采用近魔场配置，其中所涉及的时钟跃迁变得独立于原子的势能到一阶。然而，高阶效应是失相的主要来源，限制了该方法的性能。在这里，我们提出了一个简单的方法来消除能量依赖的第一和第二阶，使用弱射频敷料。我们给出了87Rb原子的修整频率、振幅和俘获场的值，并定量地研究了这些二阶幻数条件对系统参数变化的鲁棒性。我们的结论是，射频敷料可以抑制场诱导的失相至少一个数量级的典型实验参数
2015-02-10 physics.atom-ph quant-ph
Long nuclear spin coherence times for molecules trapped in high-purity solid parahydrogen
University of Nevada, Reno（内华达大学雷诺分校）
研究分子在高纯度固态反氢中测量自旋弛豫时间与相干时间，发现更高纯度矩阵可延长相干时间，揭示反氢矩阵对相干时间的限制。
2025-12-01 physics.atom-ph quant-ph
Always-on, highly efficient microwave photon detector based on a superconducting artificial molecule
Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）
本研究基于超导人工分子研发出连续运行的微波单光子探测器，突破了效率与占空比的权衡，实现了5 MHz带宽下0.47的连续探测效率，可应用于量子传感等领域。
2026-08-14 quant-ph
Arbitrary quantum circuits on a fully integrated two-qubit computation register for a trapped-ion quantum processor
本文在基于量子电荷耦合器件架构的囚禁离子处理器中，利用芯片集成微波寻址在 ^9Be^+ 双离子晶体上实现通用门集与任意双量子比特电路，并表征串扰和门性能。
2024-05-24 quant-ph
Controlling Polar Molecules in Optical Lattices
从理论上研究了极性分子与光晶格和微波场的相互作用。我们证明了频率窗口的存在，在光域中的复杂的内部结构的分子不影响的晶格的陷阱电位。在这样的频率窗口的Franck-Condon因子是如此之小，近共振相互作用的振动水平的分子与晶格场有一个可以忽略不计的贡献的极化率和光诱导退相干保持在最低限度。此外，我们发现微波场可以诱导基态旋转对称（J=0）分子之间的可调偶极-偶极相互作用。精心选择的晶格频率和微波控制的分子之间相互作用的结合将能够将极性分子捕获在晶格中，并可能实现分子量子逻辑门。我们的结果是基于从头算相对论电子结构计算的极性KRb和RbCs分子的振转运动的计算相结合。
2006-02-01 quant-ph
Transition strength measurements to guide magic wavelength selection in optically trapped molecules
具有长相干时间的分子的光捕获对于量子信息和计量学中的许多协议是至关重要的。然而，限制被捕获分子寿命的因素仍然难以捉摸，需要对潜在的分子结构有更好的理解。在这里，我们表明，在弱的和深绑定的$^{88}$锶$_2$分子，结合\textit{ab initio}计算的振动线强度的测量，允许明确识别振动量子数。这反过来又使得能够构建精细的激发势能曲线，这些曲线可以选择有利于长振动相干性的魔波长。我们证明了拉比振荡之间的远分离的振动状态，持续近100毫秒。
2020-05-25 physics.atom-ph quant-ph
Soliton molecules in trapped vector Nonlinear Schrodinger systems
我们研究了陷波非线性薛定谔系统中的一类新的矢量孤立子，该系统模拟了GRIN Kerr介质和玻色-爱因斯坦凝聚体中原子混合物中耦合光束的动力学。这些孤子存在于不同的空间维度，它们的存在性进行了研究，通过一个系统的数学技术和分析的非均匀介质。
2002-09-18 cond-mat nlin.PS quant-ph
Atom-molecule collisions in an optically trapped gas
在CO $\_2$激光偶极阱中研究了铯原子与铯$\_2$分子的冷非弹性碰撞.非弹性原子-分子碰撞可以用速率系数$\sim 2.5 \times 10^{-11} $ cm $^3$ s $^{-1}$观测和测量，主要与分子振转态的布居无关。纯原子和分子样品的寿命基本上受到静止气体碰撞的限制。纯分子陷阱的寿命范围为0.3 -1秒，比原子陷阱小四倍，这也是在纯磁陷阱中观察到的。我们给出了分子-分子非弹性碰撞速率的估计为$\sim 10^{-11}$ cm $^{3}$ s $^{-1}$ .
2005-09-23 physics.atom-ph quant-ph
Triply magic conditions for microwave transitions of optically trapped alkali-metal atoms
我们发现了光阱碱金属原子微波跃迁的“三幻”条件（光偶极阱的双幻频率-强度条件加上幻磁场）。采用简并双光子过程引起的差分光频移（DLS）来补偿单光子过程引起的DLS。此外，由于DLS与线偏振光偶极阱中的磁场无关，因此可以独立地应用磁场的魔性条件。因此，“三重魔法”的条件可以同时实现。我们还通过实验证明了双幻数频率-强度条件以及与磁场的独立性。当满足三重幻数条件时，光阱原子的非均匀退相干和均匀退相干都将得到显著抑制，相干时间也将得到显著延长。
2020-01-14 physics.atom-ph quant-ph
Rydberg state engineering of trapped ions
Department of Physics, Stockholm University（斯德哥尔摩大学物理系）
本文首次演示了囚禁离子不同里德伯态之间的相干布居转移，通过微波缀饰实现可调极化率和相互作用强度的本征态，并展示了零极化态与最大缀饰态之间的绝热转移。
2026-05-28 physics.atom-ph quant-ph
Resonant and first-order dipolar interactions between ultracold molecules in static and microwave electric fields
我们从理论上研究了在微波或静电电场作用下极化的超冷极性分子之间的碰撞。我们系统地研究了磁场强度，微波极化，和失谐的旋转跃迁的依赖。我们计算的损失，在两体碰撞，实验上观察到的，并比较纯一阶偶极相互作用的预期结果。对于在静态电场作用下极化的基态分子，其动力学行为可用一阶偶极相互作用精确描述。对于微波修整，相反，共振偶极碰撞占主导地位的碰撞过程中，分子沿分子间轴重新取向，并与过渡偶极的全部强度相互作用。对于红色失谐，重取向只能在极端拉比频率下被抑制。对于蓝色失谐的微波，共振偶极相互作用占主导地位，甚至高拉比频率，导致微波屏蔽圆极化和结构性损失，由于共振线极化。计算结果给出了费米$^{23}$ Na、$^{40}$ K和玻色子$^{23}$ Na、$^{39}$ K分子的数值结果。
2021-06-03 physics.atom-ph quant-ph
Quantum non-demolition state detection and spectroscopy of single trapped molecules
被囚禁的原子和离子是最好的受控量子系统之一，在量子信息、传感和计量等领域有着广泛的应用。然而，对于分子，由于其复杂的能级结构，目前缺乏类似程度的控制。原子离子作为分子离子探针的量子逻辑协议是实现这种控制水平的一种有希望的途径，特别是对于与黑体辐射去耦的同核分子。在这里，一个量子非拆除协议上的单个被困N $_2^+$分子证明。的自旋-旋转振动态的分子被检测到具有超过99%的保真度和光谱跃迁的分子中的位置和强度被确定，都没有破坏分子的量子态。本方法为分子精密光谱学的新方法、单分子水平上的状态到状态化学以及分子量子比特的实现奠定了基础。
2019-10-25 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
A superconducting on-chip microwave cavity for tunable hybrid systems with optically trapped Rydberg atoms
本文面向超导片上微波电路与光阱超冷原子混合系统，优化超导芯片和微波腔设计以实现对铷原子里德伯跃迁的可调谐强耦合，并通过实验表征腔特性，为在稀释制冷机中实现接近强耦合的混合量子平台奠定基础。
2025-03-07 cond-mat.supr-con quant-ph
Photon molecules in atomic gases trapped near photonic crystal waveguides
实现支持单个光子之间的鲁棒、可控相互作用的系统是非线性光学的一个令人兴奋的前沿。为此，最近出现的一种方法是利用原子相互作用在光子之间产生强烈的空间非局域相互作用。特别是，有效的相互作用已经成功地通过激发到里德堡能级的原子之间的相互作用。在这里，我们研究了另一种方法，其中原子相互作用通过它们与光子晶体波导的共同耦合而产生。这种技术利用了通过结构本身的色散工程分别定制相互作用的强度和范围的能力，这可以导致定性的新类型的现象。作为一个例子，我们讨论了相关透明窗口的形成，其中一定数量和形状的光子态选择性地通过系统传播。通过这种技术，我们特别表明，人们可以创建类似分子的潜力，导致光子对的分子束缚态。
2015-11-03 quant-ph
Microwave state transfer and adiabatic dynamics of magnetically trapped polar molecules
具有非零电子角动量的冷和超冷极性分子在量子化学和控制、新量子体系的研究以及精密测量等方面具有重要的意义。然而，在混合电场和磁场中，这些分子一般受到一个大的避免交叉之间的塞曼子级，在磁陷阱，这些交叉导致扭曲的电位和陷阱的电偏置场的损失。我们的特点是这些交叉的OH微波转移捕获的OH分子从上层|f; M = +3/2>奇偶校验状态到较低|e; +3/2>态，并观察了它们在外加偏置电场下的陷阱动力学。我们的观察是很好地描述了一个简单的朗道-齐纳模型，产生洞察力丰富的光谱和动力学的极性自由基在混合外场。
2011-08-24 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Rotational cooling of trapped polyatomic molecules
控制内部自由度是冷和超冷分子应用的关键挑战。在这里，我们证明了旋转态冷却的捕获甲基氟分子（CH 3F）的光泵人口的16 M-子级在旋转状态J= 3，4，5和6到一个单一的水平。通过结合转动态冷却和运动冷却，我们将处于J=4，K=3，M=4状态的分子的相对数量从百分之几增加到70%以上，从而产生了一个大约10^6个分子的冷态（~ 30 mK）和接近纯态的系综。我们的计划是可扩展的初始状态，其他最终状态和各种分子物种的更大的集合，从而为越来越大的分子的内部状态控制铺平了道路。
2015-11-23 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Microwave quantum logic gates for trapped ions
在量子水平上控制物理系统是计量学、信息处理、模拟和化学等领域科学家的共同目标。对于囚禁的原子离子，量子化的运动自由度和内部自由度可以用激光进行相干操纵。类似的控制很难用射频或微波辐射实现，因为内部自由度和运动之间的基本耦合需要在原子运动的范围内显著的场变化。对于自由传播的场，在这些频率下的场梯度可以忽略不计;然而，在小于自由空间波长的结构中，在微波电流的近场中可以产生更强的梯度。在这里报道的实验中，我们相干操纵的内部量子态的离子的时间尺度为20 ns。我们还利用适合于一般量子计算的门操作在两个原子的内部自由度之间产生纠缠。我们通过集成到微制造陷阱结构中的电极中的微波电流的磁场来实现这两种操作，并创建保真度为76（3）%的纠缠态。这种方法，其中量子控制机制以可扩展的方式集成到捕获设备中，可以潜在地有益于量子信息处理、模拟和光谱学。
2011-06-09 physics.atom-ph quant-ph
Quantum Control of Trapped Polyatomic Molecules for eEDM Searches
本研究实现了对囚禁超冷氢氧化钙分子单个量子态的相干控制，演示了电子电偶极矩搜索方法，通过采用近零磁敏的敏感态延长相干时间，为提升时间反演破缺物理的探测灵敏度奠定了基础。
2023-01-20 physics.atom-ph quant-ph
Rotational state detection of electrically trapped polyatomic molecules
当诸如共振增强多光子电离（REMPI）或激光诱导荧光（LIF）等标准技术不起作用时，检测极性分子的内部状态是一个重大挑战。由于这是大多数多原子分子物种的情况下，我们在这里调查的基础上选择性地去除分子的电捕获合奏的替代方案。具体来说，我们通过驱动旋转和/或振动跃迁到未捕获状态来耗尽分子。用这种方法完全解析旋转状态可能是一个相当大的挑战，因为各种跃迁之间的频率差很容易基本上小于电阱中的斯塔克展宽。然而，利用一个独特的陷阱设计提供均匀的领域在一个大部分的陷阱体积，我们成功地歧视所有的旋转量子数，包括旋转M-子状态。
2014-11-28 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
High-resolution 'magic'-field spectroscopy on trapped polyatomic molecules
在冷却和捕获分子的快速进展，使第一个实验的高分辨率光谱的捕获双原子分子，有希望前所未有的精度。将这项工作扩展到多原子分子提供了独特的机会，由于更复杂的几何形状和额外的内部自由度。在这里，这是通过结合一个磁场微结构的电陷阱，旋转过渡与最小的斯塔克加宽在“魔术”偏移电场，和光电西西弗斯冷却的分子到低毫开尔文温度制度。因此，我们减少斯塔克展宽的$J=5\leftarrow4$（$K=3$）过渡的甲醛在$364\,$ GHz远低于$1\,$ kHz，观察多普勒限制线宽下降到$3.8\,$ kHz，并确定“魔”场线位置的不确定性低于$100\,$ Hz。我们的方法为研究不同的多原子分子物种提供了多种可能性。
2021-10-21 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Large-bandwidth transduction between an optical single quantum-dot molecule and a superconducting resonator
微波域与光域之间的量子转换是基于超导量子比特的长距离量子网络面临的一个突出挑战。对于迄今为止实现的所有换能器，通常弱的光-物质耦合不允许同时具有高转换效率、大带宽和低噪声。在这里，我们表明，一个大的电偶极矩的激子在光学活性的自组装量子点分子（QDM）有效地耦合到微波谐振腔场在单光子水平。这允许在没有相干光泵浦场的情况下在微波和光学光子之间进行转换以增强相互作用。利用片上器件，我们证明了16 MHz的相当大的单光子耦合强度。由于QDM中激子的快速衰减速率，光学和微波谐振器光子之间的转换带宽达到几百MHz。
2022-01-17 quant-ph
Generation of spin-motion entanglement in a trapped ion using long-wavelength radiation
当驱动内部跃迁时，向捕获的离子施加磁场梯度允许长波长微波辐射对离子的运动产生机械力。我们使用单个捕获的\Yb{171} ~离子证明了这种耦合，并使用它来产生自旋和运动态之间的纠缠，这是使用这种场梯度来实现多量子比特操作的重要一步。
2014-11-13 quant-ph
Microwave shielding of ultracold polar molecules
我们用微波来设计超冷极性分子之间的排斥性长程相互作用。所得到的屏蔽抑制了各种损耗机制并提供了大的弹性截面。超精细相互作用限制了实际条件下的屏蔽，但磁场允许将损耗抑制到10-14 cm 3 s-1以下。屏蔽的机制和最佳条件与Gorshkov等人[Phys. Rev. Lett. 101，073201（2008）]，并且不需要消除对于许多应用至关重要的长程偶极-偶极相互作用。
2018-09-24 physics.atom-ph quant-ph
Hyperfine structure in the microwave spectra of ultracold polar molecules
本文研究了超冷碱金属二聚体在磁场、电场和复合场中的微波光谱，并考虑了原子核自旋引起的超精细结构。我们考虑的分子41K87Rb和7Li133Cs，这是目前的实验的目标，并展示了两个极端的大和小的核四极耦合。我们计算的频率和强度的过渡，可用于转移超冷分子之间的超精细态在磁场，采用不同的极化微波辐射。在电场中，超精细能级在特定的电场中显示出狭窄的避免交叉，我们用分子排列来解释。在电场中产生的超精细分裂可能会阻碍在量子计算中使用超冷分子的方案中的单独寻址，但是光谱的结构在组合场中被抑制。
2009-09-20 physics.chem-ph quant-ph
Microwave shielding of ultracold polar molecules with imperfectly circular polarization
我们研究了使用微波辐射来产生超冷极性分子对之间的排斥屏蔽，并防止分子对到达短距离时发生的碰撞损失。我们在微波场中对RbCs+RbCs和CaF+CaF碰撞进行了耦合道计算。我们表明，有效的屏蔽主要需要圆偏振，但仍然可以实现与椭圆偏振，约90%的圆。
2019-12-02 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Trapping polar molecules by surface acoustic waves
提出利用压电材料表面声波（SAW）诱导的电场力捕获极性分子的方法，可构建玻色-哈伯德（BH）模型并通过SAW诱导电势调制超流体与莫特绝缘体相变。
2024-06-07 physics.atm-clus quant-ph
Quantum computation with trapped polar molecules
我们提出了一种新的量子计算机的物理实现。量子比特是超冷双原子分子的电偶极矩，沿着或逆着外部电场取向。单个分子保持在1-D陷阱阵列中，具有电场梯度，允许每个位点的光谱寻址。位通过电偶极-偶极相互作用耦合。使用与已经展示的技术类似的技术，这种设计可以合理地导致具有$\gtrsim 10^4$量子比特的量子计算机，其可以在$\sim 5$ s的预期去相干时间内执行$\sim 10^5$ CNOT门。
2001-10-27 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Microwave-controlled interactions and stripe formation of static-field-shielded polar molecules
Mathematical Physics and NanoLund, LTH, Lund University（数学物理与纳米隆德，理工学院，隆德大学）
本文研究静电场与椭圆极化微波场屏蔽的极性分子，推导有效相互作用势，发现准二维约束下超固态以条纹相出现，即使微波椭圆度较小。
2026-09-11 cond-mat.quant-gas quant-ph
Cavity driven Rabi oscillations between Rydberg states of atoms trapped on a superconducting atom chip
由冷原子和微波谐振器组成的混合量子系统可以实现原子自旋系统之间的腔介导的无限程相互作用，并实现用于微波到光学转换的原子量子存储器和换能器。为了实现原子与片上微波谐振器的强耦合，建议使用具有强电偶极跃迁的原子里德伯态。本文报道了在集成超导原子芯片上实现超冷原子里德堡跃迁与共面波导谐振腔微波场的相干耦合。我们观察并描述了腔驱动的原子里德堡态在非均匀电场中的拉比振荡。我们的研究证明了里德伯原子与超导电路相互作用的相干态操纵的可行性，但也揭示了挑战。
2021-05-11 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Model study on the photoassociation of a pair of trapped atoms into an ultralong-range molecule
利用量子亏损理论方法，计算了双原子分子势为$-1/R^3$渐近变化时，在解离阈值附近的分子超长程振动态。这些态的性质是相当感兴趣的，因为它们可以通过两个基态原子的光缔合（PA）形成。计算了简谐囚禁原子对态与分子超长程振动态之间的Franck-Condon重叠积分，并与未囚禁自由原子对在低能散射态下的值进行了比较.我们发现，一对基态原子之间的谐波势阱的结合有显着的影响的Franck-Condon积分，因此可以用来影响PA。陷阱诱导的两个基态原子之间的结合可以促进两个原子和光缔合双原子分子之间的相干PA动力学。
2003-09-11 cond-mat quant-ph
