基于门控的中性原子读取与冷却
中性原子阵列在量子模拟、量子计量学和容错量子计算领域取得了重大进展。然而,原子损失和加热等硬件限制仍是重要挑战。该工作提出了一套基于辅助原子的光镊实验综合工具箱,利用高保真度里德堡纠缠门和辅助原子来克服这些物理限制。首先,研究人员展示了可重复的辅助原子读出技术,在多次循环中实现了更高的检测保真度,同时对数据原子的扰动极小。其次,通过利用锶原子在光镊束缚中的量子化运动态,该团队将量子信息从电子态转移到运动态。这使得研究人员能够以保持相干性的方式,在运算过程中进行基于辅助原子的原子损失检测。最后,研究人员演示了算法冷却技术——一种通过将数据原子的运动熵转移到辅助原子电子态来实现确定性冷却的电路序列,观察到数据原子温度显著降低。这些工具为光镊钟的连续运行提供了新路径,并补充了近期连续重装载实验的研究进展。

