可扩展的自旋向列压缩在多能级偶极相互作用里德伯原子阵列中的实现
该团队研究了一种在光学镊子中受限的偶极相互作用里德伯原子阵列中自然实现的三能级(自旋-1)系统内,产生具有计量学价值的纠缠。在自旋-四极子算符基中,相互作用哈密顿量分解为有效的SU(2)子空间,在该子空间内,从乘积初态开始的猝灭动力学可产生可扩展的自旋-向列压缩。对于对称相互作用,该工作识别出在亮态和暗态流形中映射到有效单轴扭转的机制,并证明在全连接(二维偶极)耦合下,压缩参数随系统尺寸标度为ξ² ∝ N^(-2/3)(ξ² ∝ N^(-0.5))。两种情况下量子Fisher信息均达到F_Q ∝ N²。对于由微波驱动辅助的反对称相互作用,该工作发现了一种独特的双轴反向扭转机制。这导致全连接相互作用下压缩标度为ξ² ∝ N^(-0.7),而二维偶极相互作用下产生中等程度的压缩。该研究结果构成了超越已深入研究的量子比特体系、向具有偶极相互作用的量子比特系统(qudit)中可扩展纠缠生成迈出的首个理论步骤,且与当前里德伯光镊实验直接相关。

