Podgotovka mnogochastichnykh sostoyaniy Grinberga–Khorna–Tsaylingera (GHZ) na ionakh 171Yb+ dlya primeneniya v standartakh chastoty

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

Продемонстрирована подготовка состояний Гринберга-Хорна-Цайлингеоа (GHZ) на двух-восьми кубитах в цепочке из 10 ионов 171 Yb+ в линейной ловушке Пауля, для чего выполнялась последовательность однокубитных и двухкубитных операций на соответствующих ионах. Проведен анализ полученных состояний с оценкой их достоверности, которая составила 58.9 ± 0.6 % для GHZ-состояния на 8 кубитах. Также продемонстрировано ожидаемое увеличение чувствительности осцилляций четности в зависимости от фазы анализирующего лазерного импульса. Этот результат является важным шагом на пути к созданию многочастичных оптических часов на ионах иттербия с усреднением частоты согласно закономерности 1/N в отличие от более медленной 1/√N для ансамбля независимых частиц в случае, когда декогеренция обусловлена спонтанным распадом.

Әдебиет тізімі

  1. N. Huntemann, B. Lipphardt, C. Tamm, V. Gerginov, S. Weyers, and E. Peik, Phys. Rev. Lett. 113(21), 210802 (2014).
  2. R. Godun, P. Nisbet-Jones, J. Jones, S. King, L. Johnson, H. Margolis, K. Szymaniec, S. Lea, K. Bongs, and P. Gill, Phys. Rev. Lett. 113(21), 210801 (2014).
  3. T. Pruttivarasin, M. Ramm, S. Porsev, I. Tupitsyn, M. Safronova, M. Hohensee, and H. H¨affner, Nature 517(7536), 592 (2015).
  4. V. Dzuba, V. Flambaum, M. Safronova, S. Porsev, T. Pruttivarasin, M. Hohensee, and H. H¨affner, Nature Phys. 12(5), 465 (2016).
  5. P. Delva, J. Lodewyck, S. Bilicki et al. (Collaboration), Phys. Rev. Lett. 118(22), 221102 (2017).
  6. T. E. Mehlst¨aubler, G. Grosche, C. Lisdat, P. O. Schmidt, and H. Denker, Rep. Prog. Phys. 81(6), 064401 (2018).
  7. C.-w. Chou, D. Hume, J. Koelemeij, D. J. Wineland, and T. Rosenband, Phys. Rev. Lett. 104(7), 070802 (2010).
  8. N. Huntemann, C. Sanner, B. Lipphardt, C. Tamm, and E. Peik, Phys. Rev. Lett. 116(6), 063001 (2016).
  9. S. M. Brewer, J.-S. Chen, A. M. Hankin, E. R. Clements, C.-w. Chou, D.J. Wineland, D. B. Hume, and D. R. Leibrandt, Phys. Rev. Lett. 123(3), 033201 (2019).
  10. W. M. Itano, J. C. Bergquist, J. J. Bollinger, J. Gilligan, D. Heinzen, F. Moore, M. Raizen, and D. J. Wineland, Phys. Rev. A 47(5), 3554 (1993).
  11. E. Peik, T. Schneider, and C. Tamm, Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics 39(1), 145 (2005).
  12. D. Meiser, J. Ye, D. Carlson, and M. Holland, Phys. Rev. Lett. 102(16), 163601 (2009).
  13. J. Millo, D. V. Magalhaes, C. Mandache, Y. Le Coq, E. M. English, P. G. Westergaard, J. Lodewyck, S. Bize, P. Lemonde, and G. Santarelli, Physical Review A – Atomic, Molecular, and Optical Physics 79(5), 053829 (2009).
  14. E. A. Burt, L. Yi, B. Tucker, R. Hamell, and R. L. Tjoelker, IEEE Trans. Ultrason. Ferroelectr. Freq. Control 63(7), 1013 (2016).
  15. N. Herschbach, K. Pyka, J. Keller, and T. E. Mehlst¨aubler, Applied Physics B 107, 891 (2012).
  16. J. Keller, T. Burgermeister, D. Kalincev, A. Didier, A. Kulosa, T. Nordmann, J. Kiethe, and T. Mehlst¨aubler, Phys. Rev. A 99(1), 013405 (2019).
  17. H. Hausser, J. Keller, T. Nordmann et al. (Collaboration), Phys. Rev. Lett. 134(2), 023201 (2025).
  18. J. J. Bollinger, W. M. Itano, D. J. Wineland, and D. J. Heinzen, Phys. Rev. A 54(6), R4649 (1996).
  19. V. Giovannetti, S. Lloyd, and L. Maccone, Science 306(5700), 1330 (2004).
  20. P. Kok, S. L. Braunstein, and J. P. Dowling, Journal of Optics B: Quantum and Semiclassical Optics 6(8), S811 (2004).
  21. D. Leibfried, M. D. Barrett, T. Schaetz, J. Britton, J. Chiaverini, W. M. Itano, J. D. Jost, C. Langer, and D. J. Wineland, Science 304(5676), 1476 (2004).
  22. S. F. Huelga, C. Macchiavello, T. Pellizzari, A. K. Ekert, M. B. Plenio, and J. I. Cirac, Phys. Rev. Lett. 79(20), 3865 (1997).
  23. T. Kielinski, P. O. Schmidt, and K. Hammerer, Sci. Adv. 10(43), eadr1439 (2024).
  24. D. Matei, T. Legero, S. Hafner, C. Grebing, R. Weyrich, W. Zhang, L. Sonderhouse, J. Robinson, J. Ye, F. Riehle, and U. Sterr, Phys. Rev. Lett. 118(26), 263202 (2017).
  25. P. Wang, C.-Y. Luan, M. Qiao, M. Um, J. Zhang, Y. Wang, X. Yuan, M. Gu, J. Zhang, and K. Kim, Nat. Commun. 12(1), 233 (2021).
  26. C. D. Bruzewicz, J. Chiaverini, R. McConnell, and J. M. Sage, Appl. Phys. Rev. 6(2), 21314 (2019).
  27. System model h2 | quantinuum quantum computers, https://www.quantinuum.com/productssolutions/ quantinuum-systems/system-model-h2.
  28. I. Zalivako, I. Semerikov, A. Borisenko, V. Smirnov, P. Vishnyakov, M. Aksenov, P. Sidorov, N. Kolachevsky, and K. Khabarova, Journal of Russian Laser Research 40, 375 (2019).
  29. I. V. Zalivako, A. S. Nikolaeva, A. S. Borisenko, A. E. Korolkov, P. L. Sidorov, K. P. Galstyan, N. V. Semenin, V. N. Smirnov, M. A. Aksenov, K. M. Makushin, E. O. Kiktenko, A. K. Fedorov, I. A. Semerikov, K. Y. Khabarova, and N. N. Kolachevsky, arXiv preprint arXiv:2402.03121 (2024).
  30. K. Johnson, J. Wong-Campos, A. Restelli, K. Landsman, B. Neyenhuis, J. Mizrahi, and C. Monroe, Rev. Sci. Instrum. 87(5), 053110 (2016).
  31. I. V. Zalivako, I. A. Semerikov, A. S. Borisenko, M. D. Aksenov, P. A. Vishnyakov, P. L. Sidorov, N. V. Semenin, A. A. Golovizin, K. Y. Khabarova, and N. N. Kolachevsky, Quantum Electron. 50(9), 850 (2020).
  32. K. Galstyan, I. Zalivako, D. Kryuchkov, and N. Kolachevsky, Radiophys. Quantum Electron. 67, 13 (2024).
  33. N. V. Semenin, A. S. Borisenko, I. V. Zalivako, I. A. Semerikov, M. D. Aksenov, K. Y. Khabarova, and N. N. Kolachevsky, JETP Lett. 116(2), 77 (2022).
  34. C. Monroe, D. M. Meekhof, B. E. King, S. R. Jefferts, W. M. Itano, D. J. Wineland, and P. Gould, Phys. Rev. Lett. 75(22), 4011 (1995); ISBN: 0031-9007.
  35. R. W. P. Drever, J. L. Hall, F. V. Kowalski, J. Hough, G. M. Ford, A. J. Munley, and H. Ward, Applied Physics B 31(2), 97 (1983).
  36. N. V. Semenin, A. S. Borisenko, I. V. Zalivako, I. A. Semerikov, K. Y. Khabarova, and N. N. Kolachevsky, JETP Lett. 114, 486 (2021).
  37. E. Knill, D. Leibfried, R. Reichle, J. Britton, R. B. Blakestad, J. D. Jost, C. Langer, R. Ozeri, S. Seidelin, and D. J. Wineland, Physical Review A – Atomic, Molecular, and Optical Physics 77(1), 012307 (2008).
  38. D. C. McKay, C. J. Wood, S. Sheldon, J. M. Chow, and J. M. Gambetta, Phys. Rev. A 96(2), 022330 (2017).
  39. A. Sørensen and K. Mølmer, Phys. Rev. Lett. 82(9), 1971 (1999).
  40. K. Mølmer and A. Sørensen, Phys. Rev. Lett. 82(9), 1835 (1999).
  41. A. Sørensen and K. Mølmer, Phys. Rev. A 62(2), 022311 (2000).
  42. T. Monz, P. Schindler, J. T. Barreiro, M. Chwalla, D. Nigg, W. A. Coish, M. Harlander, W. H¨aansel, M. Hennrich, and R. Blatt, Phys. Rev. Lett. 106(13), 130506 (2011).
  43. D. Leibfried, E. Knill, S. Seidelin, J. Britton, R. B. Blakestad, J. Chiaverini, D. B. Hume, W. M. Itano, J. D. Jost, C. Langer, R. Ozeri, R. Reichle, and D. J. Wineland, Nature 438(7068), 639 (2005).
  44. R. Blu¨mel, N. Grzesiak, N. Pisenti, K. Wright, and Y. Nam, npj Quantum Inf. 7(1), 147 (2021).
  45. C. R. Clark, H. N. Tinkey, B. C. Sawyer, A. M. Meier, K. A. Burkhardt, C. M. Seck, C. M. Shappert, N. D. Guise, C. E. Volin, S. D. Fallek, H. T. Hayden, W. G. Rellergert, and K. R. Brown, Phys. Rev. Lett. 127(13), 130505 (2021).

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).