Связанная динамика спиновых кубитов в оптической дипольной ловушке (совместный семинар ЦКТ МГУ, СПбПУ и СПбГУ)

Массивы нейтральных атомов, приготовляемых в оптических дипольных ловушках, рассматриваются как перспективная физическая платформа для создания масштабируемого квантового вычислителя. Экспериментально продемонстрированы квантовые логические операции с достаточно высокими достоверностями над одиночными кубитами, приготовляемыми в виде квантовой суперпозиции сверхтонких подуровней основного состояния атомов щелочных металлов. В ряде экспериментов превышен уровень 99% и достигнуты времена когерентности порядка сотен миллисекунд. Однако, эффективности для наиболее сложных и важных двухкубитных операций, перепутывающих состояния нейтральных атомов пока находятся на уровне ~90%. В докладе будет проведен анализ основных физических процессов, сопровождающих реализацию двухкубитной логической операции CZ с помощью эффекта ридберговской блокады. Целью обсуждения является выяснение основных факторов, ограничивающих достоверность двухкубитных вентилей, и поиск возможных решений проблемы масштабирования квантовых логических операций