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碱性量子计算中碱性量子计算的删除转换rydberg原子阵列
在错误校正后的逻辑Qubits上执行量子算法是可扩展量子计算的关键步骤，但是对于当前的实验硬件，Qubits和物理错误率的必要数量和物理错误率要求。最近，针对特定物理噪声模型量身定制的错误纠正代码的开发有助于放松这些要求。在这项工作中，我们为171 yb中性原子量子A的量子编码和栅极协议提出了将主要物理误差转换为擦除，即已知位置的错误。关键思想是在亚稳态的电子水平上编码Qubits，以便门错误主要导致向不相交子空间的过渡，这些子空间可以通过荧光连续监测其种群。我们认为，98％的错误可以转换为擦除。我们通过表面代码的电路级模拟量化了这种方法的好处，从而发现阈值从0.937％增加到4.15％。我们还观察到阈值附近的较大代码距离，从而使相同数量的物理量子位的逻辑错误率更快降低，这对于近期实现非常重要。擦除转换应有益于任何错误纠正代码，并且还可以应用于在其他Qubit平台中设计新的门和编码。
光镊中含有里德堡原子和极性分子的中心自旋模型的量子模拟
摘要 中心自旋模型（其中单个自旋粒子与自旋环境相互作用）在量子信息技术中得到广泛应用，并且可用于模拟无序环境中量子比特的退相干等。我们提出了一种实现中心自旋模型超冷量子模拟器的方法。所提出的系统由单个里德堡原子（中心自旋）和极性分子（环境自旋）组成，它们通过偶极-偶极相互作用耦合。通过将内部粒子状态映射到自旋状态，可以模拟自旋交换相互作用。可以通过直接操纵环境自旋的位置来精确控制模型。作为示例，我们考虑环境自旋的环形排列，并展示系统的时间演化如何受到环的倾斜角的影响。
随机系列膨胀量子蒙特卡洛（Rydberg Arrays）
Almheiri，Dong和Harlow的开创性论文[1]证明，量子误差纠正（QEC）自然出现在ADS / CFT对应关系中。这个想法很简单：可以使用边界的不同部分重建相同的散装区域。因此，如果边界的某些部分丢失或受到量子噪声的影响，则可以完美保存散装中的信息，并且可以使用边界的不同部分恢复。这导致了各种有趣的结果，例如纠缠楔重建[2]和Ryu – Takayanagi公式的推导[3]。使用批量中的完美和随机张量网络构建了几种玩具模型[4]，[4]，[4]，[5]。在这些示例中，边界具有一个空间维度，并且大量是二维的庞贝雷磁盘。这些模型的一个缺点是它们没有哈密顿人，因此它们不是动态的。这些结构类似于量子多体系统的近似波函数构建
通过诱导的状态转移在rydberg冷原子状态
可能的不确定性来源是离子飞行时间信号上峰的重叠。这可以通过将峰值近似为正常分布而进行数值整合的预期重叠来表征，如图6 a。由于离子飞行器信号的峰重叠而引起的不确定性的最大贡献来自（32 s + 31 p）峰泄漏到32 p峰。这估计为典型操作贡献了9±2 µ V·µ s，从而对R的分数贡献，因此T MEAS为0.005±0.001。不确定性的另一个来源是确定T BBR的初始时间。也就是说，状态抽水的有限时间和电离坡道需要有效的T BBR处理，我们允许较小的有限偏移。偏移量大约为13.5 µs，可以通过测量脉冲泵激光器和到达检测器的电离电子之间的时间来找到。但是，可以通过优化理论和实验之间的一致性来更精确地实现此偏移，如图主要文本的3。请注意，32 P状态的最大化的形状和时间对温度并不特别敏感（仅幅度高度敏感），因此执行此校准并不等于通过已知温度校准系统。拟合产生的t bbr等于泵送结束与电离坡道的开始之间的时间，加上13.97 µ s。此拟合的不确定性
冷里德堡原子系统中不同光晶格之间的三维物质波孤子变换
我们提出了一种新方法，通过操纵三维（3D）物质波孤子（MWS）的深度和中心来实现不同光学势阱之间的变换。通过平方算子法获得3D MWS，并通过使用分步傅里叶方法进行时间演化将其转换为其他类型（椭圆形/环形/项链形）。通过将变换后的孤子与使用平方算子法迭代获得的孤子进行比较，证明了我们方法的有效性和可靠性。由于电位的调制，可以观察到MWS的重新分布。在某些复杂的光学势阱中，我们展示了通过这种转换方法产生奇异的MWS，例如双回转模式。总体而言，可控孤子变换为全光切换、光信息处理和各种其他应用提供了绝佳的机会。
基于腔rydberg封锁的光光子之间的量子逻辑门
Thomas Sun Federsen 1，2，∗，I。Abramovic3，1，A。A。Force 1，N。Allen 5，A。A. Alonso 6，G。Anda 7，T。Andreeva 1，C Furnace 9，K。Avradies 10，E。Aymerich 11，S.-G.。 Baek 3 , J. Balden 12 , M. Balden 1 , M. Balden 8 , J C. Beadler 1 , C Border 1 , D. Borodin 17 , J. Boscary 8 , H. Bosch 1 , 18 , T. Bosmann 1 Brunner 1 , St. Busers 1 , R. Bussiahn 1 , B. Butttenschön 1 , A. K. Camacho Mata 1 , I. Campaign 20 , B. Cannas 11 , A. Cappa 6 , A. Cars 1 , F. Carovani Castle 6，N。Chadge1，I。Celes23，A。保持24，J.W。K. Clore 26，G。Ceh 7，B.，A。Destay 13，St.Denk 3，C。Dhard 1，A。Dinkleg 12，T。Dittmar17，M。Dreval14，M。Dravlak1，P。Drews17，D。Dunai7，Edlund 3，F。Endler1，D.A。首字母5，F.J。Escoto 6，T。Strawberry 6，E。13，St.Freunt 1，G。他妈的1，M。Fukuyama 30，Garden Regain 6，I。Garci-Cort是6，J。Gaspar31，D.A。盖茨29，J。Geiger1，B。Geiger13，L Graves 12，J.绿色13，E。Grelier9，H。Greener8 8，St。Grote1，M。Groth34，M.Günter8，V。Haak1，M。M.有1，P。Han 3，J.H。 Harris 38，H。Hartman 1，D。Hartmann 1，D。Hathiramani 1，R。Hatzky 8，8，40，C 全部17，A。Holtz 1，D。Hopf 8，D。Höschen17，M。Houry 9，J。Howard 19，Han 3，J.H。Harris 38，H。Hartman 1，D。Hartmann 1，D。Hathiramani 1，R。Hatzky 8，8，40，C 全部17，A。Holtz 1，D。Hopf 8，D。Höschen17，M。Houry 9，J。Howard 19，Harris 38，H。Hartman 1，D。Hartmann 1，D。Hathiramani 1，R。Hatzky 8，8，40，C全部17，A。Holtz 1，D。Hopf 8，D。Höschen17，M。Houry 9，J。Howard 19，
激光辅助解离重组的半经典理论
我们使用半经典方法研究了通过分子阳离子对电子的激光辅助解离重组的过程。在反应球以外的区域中，对组合激光和库仑领域中的电子运动经过经典处理。在球体内忽略了激光效果，重组概率是从针对无激光过程计算的量子机械横截面获得的。在强度2.09 GW / cm 2和波长22的场中，进行了特定的计算，以进行H + 2的分离重组。8μm。在1 meV高于1 MEV的能量区域中，由于库仑聚焦效果，横截面显着增强。 还研究了由于电子捕获到Rydberg状态而引起的间接过程的影响。 尽管由于领域的影响，rydberg共振被洗净，但它们的影响显着，显着地影响了分离性重组横截面的大小。8μm。在1 meV高于1 MEV的能量区域中，由于库仑聚焦效果，横截面显着增强。还研究了由于电子捕获到Rydberg状态而引起的间接过程的影响。尽管由于领域的影响，rydberg共振被洗净，但它们的影响显着，显着地影响了分离性重组横截面的大小。
通过微波驱动的自旋翻转阻塞在中性原子中纠缠量子逻辑门
里德堡偶极子阻塞已成为诱导中性原子量子比特之间纠缠的标准机制。在这些协议中，将量子比特态耦合到里德堡态的激光场被调制以实现纠缠门。在这里，我们提出了一种通过里德堡修饰和微波场驱动的自旋翻转阻塞来实现纠缠门的替代协议 [ 1 ]。我们考虑在铯的时钟状态中编码的量子比特的具体示例。辅助超精细态经过光学修饰，使其获得部分里德堡特性。因此，它充当代理里德堡态，具有充当阻塞强度的非线性光移。可以调制将量子比特态耦合到该修饰辅助态的微波频率场以实现纠缠门。为光学区域设计的逻辑门协议可以导入到这种微波区域，对此实验控制方法更为稳健。我们表明，与通常用于里德堡实验的强偶极子阻塞模式不同，采用中等自旋翻转阻塞模式可使门运行速度更快，里德堡衰变更小。我们研究了可以产生高保真度双量子比特纠缠门的各种操作模式，并描述了它们的分析行为。除了微波控制固有的稳健性之外，我们还可以设计这些门，使其对激光振幅和频率噪声更具稳健性，但代价是里德堡衰变略有增加。
在线研究 @ Cardiff - Orca
微波光转换是量子设备未来网络的关键，例如基于超导技术的网络。在单个量子水平上的转换需要强大的非线性，高带宽和与Millikelvin环境的兼容性。在Rydberg原子中观察到了较大的非线性，但是将原子气体与稀释冰箱相结合在技术上具有挑战性。在这里，我们证明了通过利用Cu 2 O中的激子的rydberg状态，在低温，固态系统中具有强的微波光学非线性。我们测量B 0 = 0的微波横孔系数。022±0。008 m v-2在4 K时，这比其他固态系统大几个数量级。基于附近激素状态之间的巨型微波偶极矩，结果与非线性敏感性模型有定量一致。我们的结果突出了Rydberg激子对非线性光学的潜力，并构成了基于Cu 2 O.
![arxiv：2411.04664v4 [Quant-ph] 2025年3月10日](/simg/4\429e361eb311cada96d5e2f61267511e2bdd6419.webp)
arxiv：2411.04664v4 [Quant-ph] 2025年3月10日
用中性原子实现易于断层量子计算，需要仔细考虑该系统固有的错误。一个典型的错误是在实施多Qubit门期间Rydberg状态的泄漏，这可能会传播到多个相关误差并恶化误差校正的性能。为了解决这个问题，研究人员提出了一种使用快速泄漏检测和连续的原子替换来将泄漏错误转换为良性擦除误差的擦除转换方案。虽然此方法达到了高阈值和有利的误差距离D E = D，但其适用性仅限于某些原子物种。在这项工作中，我们提出了一种在基于测量的量子计算（MBQC）中管理Rydberg衰减错误的新方法。从硬件的角度来看，我们利用了实用的实验技术以及Pauli旋转近似（PTA）的适应来减轻泄漏错误的影响，这与Pauli误差的传播相似，而不会降低错误距离。从解码的角度来看，我们利用拓扑聚类状态和最终泄漏检测信息的固有结构来定位Rydberg衰减错误的传播错误。这种方法消除了对中路泄漏检测的需求，同时保持错误距离D E = D并达到纯Rydberg衰减的高阈值3.617（3）％。在存在其他保利错误的情况下，我们证明了在合理的物理错误范围内逻辑错误率中协议的性能，并与擦除转换进行了比较。结果显示出适度的R e的性能，这揭示了我们的方法在近期平台中的应用。