通过量子最优控制在Rydberg原子阵列中制备自旋压缩态
该研究团队提出了一种量子最优控制方案,用于在通过伊辛型范德瓦尔斯相互作用耦合的里德堡原子阵列中产生高度自旋压缩态。通过基于梯度的优化技术,研究人员构建了具有时间依赖性的脉冲序列,可将初始乘积态引导至具有预设磁化方向和压缩轴的高度纠缠自旋压缩态。 研究重点关注以温兰德参数ξW²作为自旋压缩度量指标,该方法在一维环形阵列中实现了近乎最优的自旋压缩效果(最多N=8个自旋),生成态具有超过6的纠缠深度,且在所有研究系统尺寸中均显著优于传统淬火动力学。值得注意的是,优化后的脉冲序列无需额外优化即可直接扩展至更大阵列,在N=50个自旋的系统中实现了低至ξW²=0.227的压缩参数。 这项工作展示了量子最优控制方法在制备高度自旋压缩态方面的潜力,为增强量子计量学开辟了新途径。
