基于里德堡原子偶极阻塞效应的量子比特操控

项目名称： 基于里德堡原子偶极阻塞效应的量子比特操控

项目编号： No.61378013

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 无线电电子学、电信技术

项目作者： 张临杰

作者单位： 山西大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 里德堡原子由于具有很大的偶极矩以及很强的偶极-偶极相互作用，因此被认为是实现量子信息存储和量子计算最有前景的候选介质之一。 本项目将在间距可调的双光学偶极阱中分别俘获单个铯原子并实现铯原子基态超精细能级的量子态制备和量子态翻转。通过改变原子间距和外电场幅度，调节里德堡原子偶极-偶极相互作用，进行两比特操控的实验研究。研究内容包括：1)利用微扰理论计算外电场作用下的里德堡原子偶极相互作用，研究分析导致量子态退相干及里德堡原子耗散的机制；2)在空间可分辨的双光学偶极阱中分别进行单原子俘获，实现原子基态塞曼精细能级的制备和单量子比特的反转操作；3)通过双光子激发将基态原子制备到里德堡态，调节双光学阱间距和外电场的大小，操控里德堡原子间的偶极阻塞效应，实现两比特的纠缠和可控非门操作。

中文关键词： 里德堡原子；电场；偶极相互作用；量子逻辑门；

英文摘要： Rydberg atom has much larger dipole momentum and dipole-dipole interaction. It is proposed as one of the most promising candidates to perform the quantum information storage and quantum computing. The laser-cooling neutral atoms in the ground state have a

英文关键词： Rydberg atoms；electric field；dipole interaction；quantum logic gate；