High-fidelity neutral atom gates leveraging low-rank Hessian optimization
本文提出了一种基于海森矩阵(Hessian)的校准方法,该方法利用量子控制景观的低秩结构来高效优化中性原子门的高维波形,并通过在 171Yb 量子比特上实现鲁棒受控 Z 门(controlled-Z gate)的快速收敛和高保真度(0.99902),进行了实验验证。
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原子物理探索物质的最基础构成,研究原子如何相互作用以及它们内部的电子与原子核如何运作。这一领域不仅是理解量子力学的基石,也推动了激光技术、原子钟和量子计算等现代科技的飞速发展。在 Gist.Science 上,我们致力于让前沿科学变得触手可及,让复杂概念不再高深莫测。
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本文提出了一种基于海森矩阵(Hessian)的校准方法,该方法利用量子控制景观的低秩结构来高效优化中性原子门的高维波形,并通过在 171Yb 量子比特上实现鲁棒受控 Z 门(controlled-Z gate)的快速收敛和高保真度(0.99902),进行了实验验证。
本文从理论上证明,在双光子驱动腔中,一对强耦合量子比特表现出的超辐射是纠缠的特征,并且当腔内克尔非线性诱导光子阻塞时,其可以作为一种正交挤压的双光子源。
本文从理论上研究了径向耦合的同心环形阱中的超冷偶极原子,揭示了旋转和势垒强度如何诱导粒子不平衡、密度调制以及独特的涡旋构型——包括在环接合处处产生的独特约瑟夫森涡旋——这些现象可以通过特征干涉图样在实验中进行识别。
通过对极紫外脉冲驱动下的电离过程进行严格的时间相关薛定谔方程求解,本研究揭示了光电子梳由于全辐射压效应而表现出角度依赖的位移和亚结构,同时还证明了随着脉冲数量的增加,再散射会导致这些结构的相干性丧失。
本文表明,受调制激光场驱动的相互作用里德堡蒸气可以有效地预测时间序列,且其学习能力因非平衡相变附近的涌现集体放大效应而显著增强。
本文从理论上证明,通过调节玻色-爱因斯坦凝聚体的旋转频率,可以诱导超流体向超固体的转变,并通过一种涡旋驱动机制触发再入相,在该机制中,量子化涡度将戈德斯通模提升为具有有限能量的洛顿,从而揭示了拓扑缺陷与晶格序之间的基本耦合。
本文报告了在费什巴赫共振附近的玻色凝聚原子与分子中,对相干反应动力学和双原子纠缠的实验观测,展示了类似于光学倍频的相位倍增现象,并将这些量子特性确立为“量子多体化学”的基础。
本文展示了首个通过镉蒸气中的四波混频技术产生的、具有亚赫兹线宽的148.4 nm连续波真空紫外激光器,从而克服了实现基于Th核钟的最后技术障碍,并为量子计量学和精密光谱学开辟了新的应用方向。
本文表明,利用大光学厚度和优化的近共振电磁诱导透明(EIT)方案,利用热铷蒸气池可以在 和 同位素的 D 跃迁上实现高达 44% 的光学存储效率和 1.5 ms 的存储时间,为在简化的实验配置中增强量子存储性能提供了实际指导。