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【24h】

Atom-by-atom assembly of defect-free one-dimensional cold atom arrays

机译：无缺陷的一维冷原子阵列的逐原子组装

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摘要

The realization of large-scale fully controllable quantum systems is an exciting frontier in modern physical science. We use atom-by-atom assembly to implement a platform for the deterministic preparation of regular one-dimensional arrays of individually controlled cold atoms. In our approach, a measurement and feedback procedure eliminates the entropy associated with probabilistic trap occupation and results in defect-free arrays of more than 50 atoms in less than 400 milliseconds. The technique is based on fast, real-time control of 100 optical tweezers, which we use to arrange atoms in desired geometric patterns and to maintain these configurations by replacing lost atoms with surplus atoms from a reservoir. This bottom-up approach may enable controlled engineering of scalable many-body systems for quantum information processing, quantum simulations, and precision measurements.
机译：大规模的完全可控量子系统的实现是现代物理科学中令人兴奋的领域。我们使用逐个原子的组装来实现一个平台，用于确定性地准备独立控制的冷原子的规则一维阵列。在我们的方法中，测量和反馈过程消除了与概率陷阱陷阱相关的熵，并在不到400毫秒的时间内形成了50个以上原子的无缺陷阵列。该技术基于对100个光镊的快速，实时控制，我们将其用于将原子排列为所需的几何图案，并通过用来自储层的多余原子替换丢失的原子来维持这些配置。这种自下而上的方法可以实现可扩展的多体系统的受控工程，以进行量子信息处理，量子模拟和精确测量。

著录项

  • 来源
    《Science》 |2016年第6315期|1024-1027|共4页
  • 作者

    Endres Manuel; Bernien Hannes; Keesling Alexander; Levine Harry; Anschuetz Eric R.; Krajenbrink Alexandre; Senko Crystal; Vuletic Vladan; Greiner Markus; Lukin Mikhail D.;

  • 作者单位

    Harvard Univ, Dept Phys, Cambridge, MA 02138 USA|CALTECH, Div Phys Math & Astron, Pasadena, CA 91125 USA;

    Harvard Univ, Dept Phys, Cambridge, MA 02138 USA;

    Harvard Univ, Dept Phys, Cambridge, MA 02138 USA;

    Harvard Univ, Dept Phys, Cambridge, MA 02138 USA;

    Harvard Univ, Dept Phys, Cambridge, MA 02138 USA;

    Harvard Univ, Dept Phys, Cambridge, MA 02138 USA|Ecole Normale Super, Lab Phys Theor, CNRS, 24 Rue Homond, F-75231 Paris, France;

    Harvard Univ, Dept Phys, Cambridge, MA 02138 USA;

    MIT, Dept Phys, Cambridge, MA 02139 USA|MIT, Elect Res Lab, Cambridge, MA 02139 USA;

    Harvard Univ, Dept Phys, Cambridge, MA 02138 USA;

    Harvard Univ, Dept Phys, Cambridge, MA 02138 USA;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);美国《生物学医学文摘》(MEDLINE);美国《化学文摘》(CA);
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