为了实现这一目标,必须检测并选择性地处理不同的里德堡态。这是使用脉冲场电离实现的。本论文中描述的镁里德堡原子是使用双光子激发产生的。换句话说,285 nm 激光将电子从 3 s 2 1 S 0(基态)激发到 3s 3p 1 P 1 态。接下来,375 nm 将同一个电子激发到 3s ns 1 S 0 或 3s nd 1 D 2 态,这取决于选择规则。里德堡原子在磁光阱 (MOT) 中制备,通过电场脉冲电离并使用微通道板 (MCP) 检测。这使得选择性检测里德堡态成为可能。使用量子缺陷理论,将实验发现的状态分配给它们特定的状态。此外,为了实现选择性电离检测,还进行了飞行时间测量,并测量了不同状态的寿命。
少量子比特量子逻辑门作为构造通用多量子比特门的基本单元,在量子计算和量子信息领域得到广泛应用。然而,传统的少量子比特门构造通常采用多脉冲协议,这不可避免地会在门执行过程中出现严重的内在错误。本文报告了一种通用二和三量子比特CNOT门的最优模型,该模型通过激发到具有易实现的范德华相互作用的里德堡态来实现。该门依赖于全局优化,通过遗传算法实现幅度和相位调制脉冲,从而可以用更少的光脉冲实现门操作。与传统的多脉冲分段方案相比,我们的门可以通过同时将原子激发到里德堡态来实现,从而节省了在不同空间位置进行多脉冲切换的时间。我们的数值模拟表明,当排除里德堡相互作用的涨落时,可以实现单脉冲两(三)量子比特CNOT门,对于相距7.10μm的两个量子比特,保真度可达99.23%(90.39%)。我们的工作有望在中性原子量子技术研究中实现快速便捷的多量子比特量子计算。
摘要:锕系化合物(分子复合物和材料)中化学键的性质在许多方面仍然难以捉摸。彻底分析它们的电子电荷分布对于阐明整个系列的键合趋势和氧化状态具有决定性作用。然而,从实验和理论的角度来看,准确测定和稳健分析锕系化合物的电荷密度都带来了一些挑战。最近,在锕系材料电荷密度的实验重建和拓扑分析方面取得了重大进展 [Gianopoulos et al. IUCrJ,2019,6,895]。在这里,我们讨论了理论方面的互补进展,这些进展使得可以通过块体量子力学模拟准确确定锕系材料的电荷密度。特别是,将实施 Bader 分子和晶体中原子量子理论 (QTAIMAC) 的 T OPOND 软件扩展到 f 和 g 型基函数,从而可以在相同基础上对块体和真空中的镧系元素和锕系元素进行有效研究。研究了四苯基磷酸铀六氟化物共晶体 [PPh 4 + ][UF 6 − ] 的化学键合,其实验电荷密度可供比较。量化并讨论了晶体堆积对电荷密度和化学键的影响。这里介绍的方法可以重现实验电荷密度拉普拉斯算子的拓扑结构的所有细微特征。如此显著的定性和定量一致性代表了对锕系化合物电荷密度分析的实验和计算方法的强烈相互验证。
“当我们进入非常非常小的世界时——比如说七个原子组成的电路——我们会发现很多新事物,它们代表着全新的设计机会。小尺度上的原子的行为与大尺度上的原子不同,因为它们满足量子力学定律……”
图 5. 收集或得出的 CO(在 m/z = 28 处检测到)的飞行时间分布。纯氧(O/O 2 )光束(黑色)的 CO 信号已按 0.29 的倍数缩放,以给出在没有任何氮影响的情况下混合氧/氮光束(蓝色)的预测 CO TOF 分布。红色曲线是用混合氧/氮光束检测到的实际 CO 信号。红色分布中的长尾是由于在 m/z = 28 处使用氧/氮光束和纯氮(N/N 2 )光束收集的飞行时间分布形状略有不同(见图 3),这可能是由于两种光束从源室长时间逸出的 N 2 特性略有不同所致。当假设不受氮影响的情况下得出的 CO 信号乘以 1.6 倍时,所得信号幅度与使用混合氧/氮束测得的实际 CO 信号(绿色曲线)的幅度相匹配。
1 浙江大学物理系量子信息交叉学科中心、现代光学仪器国家重点实验室、浙江省量子技术与器件重点实验室,杭州 310027 2 清华大学高等研究院,北京 100084 3 伊利诺伊大学香槟分校物理系,伊利诺伊州厄巴纳 61801-3080,美国 4 中国科学技术大学中国科学院量子信息重点实验室,合肥 230026 5 中国科学院量子信息与量子物理卓越创新中心,合肥 230026 6 南京大学先进微结构协同创新中心,南京 210093 7 中国科学院量子光学重点实验室,上海 200800
https://www.hackerearth.com/blog/developers/charles-babbage-computer-history-computer-programming-part-1/
我们使用 795 nm 拉曼激光器驱动量子比特状态之间的跃迁,该激光器从 5 S 1 / 2 到 5 P 1 / 2 跃迁红失谐 2 π × 100 GHz。我们将激光器耦合到基于光纤的 Mach-Zehnder 强度调制器 (Jenoptik AM785),该调制器在最小透射附近进行直流偏置。调制器以量子比特频率的一半 (ω 01 = 2 π × 6.83 GHz) 驱动,从而产生 ± 2 π × 3.42 GHz 的边带,而载波和高阶边带受到强烈抑制。与其他通过相位调制产生边带然后使用自由空间光腔或干涉仪单独抑制载波模式的方法相比,这种方法在一天的时间尺度上是被动稳定的,无需任何主动反馈。拉曼激光沿着原子阵列排列(与 8.5 G 偏置磁场共线),并且 σ +