Entangled Rydberg matter for quantum sensing and simulations
Entangled Rydberg matter for quantum sensing and simulations
批准号:
EP/R04340X/1
负责人:
Weibin Li
金额:
$34.95万
依托单位:
依托单位国家:
英国
项目类别:
Research Grant
财政年份:
2018
资助国家:
英国
项目状态:
已结题
起止时间:
2018 至 --
中文摘要
由于其非凡的性质,捕获里德伯原子和离子是实现量子模拟器和传感器的理想系统。里德伯物质之间的强而远的偶极相互作用是纠缠门的基础。圆形里德伯态的长寿命导致长相干时间,使门具有高保真度和长时间的量子模拟。大的跃迁偶极矩使里德伯原子和离子对电场、微波和太赫兹辐射高度敏感。在这个项目中,我们将利用这些独特的物理特性来构建两个设备:一个里德堡量子模拟器和一个里德堡量子传感器。特别是,我们将实现基于偶极Rydberg相互作用的量子门,并使用相干控制方法将其性能提升到一个新的水平。我们将使用偶极相互作用来实现量子模拟器,并通过数字和模拟方法将它们应用于模拟耦合自旋和自旋玻色子系统。这将使研究量子控制的结构相变以及模拟分子的运动模式结构成为可能。我们将开发基于里德堡激发离子的高灵敏度电场和微波辐射探针,可以以纳米精度定位并冷却到微开尔文温度。这将使高灵敏度的电场和微波场的局部测量成为可能,这将通过使用纠缠量子态和动态解耦方案进一步改善。我们的研究将为未来的里德堡增强量子技术基础提供支持步骤,从而确保欧洲研究区的竞争力。
英文摘要
Owed to their remarkable properties trapped Rydberg atoms and ions are ideal systems for realizing quantum simulators and sensors. The strong and long-ranged dipolar interactions between Rydberg matter is the basis for entangling gates. The long lifetime of circular Rydberg states leads to long coherence times, enabling gates with high fidelity and quantum simulation over long times. Large transition dipole moments make Rydberg atoms and ions highly sensitive to electric fields, microwave and terahertz radiation.In this project, we will exploit these unique physical features to build two devices: A Rydberg quantum simulator and a Rydberg-enabled quantum sensor. In particular, we will realize quantum gates based on dipolar Rydberg interaction, and bring their performance to a new level using coherent control methods. We will employ dipolar interactions for realizing quantum simulators and apply them to simulate coupled spin and spin-boson systems through digital and analogue approaches. This will enable the investigation of quantum-controlled structural phase transitions as well as the simulation of the motional mode structure of molecules. We will develop highly sensitive probes for electric fields and microwave radiation based on Rydberg-excited ions that can be positioned with nanometer precision and cooled down to micro-Kelvin temperature. This will enable local measurements of electric and microwave fields with high sensitivities that will be further improved through the use of entangled quantum states and dynamical decoupling schemes. Our research will deliver the enabling steps for a future Rydberg-enhanced quantum technology base thereby securing the competitiveness of the European Research Area.
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A non-equilibrium quantum many-body Rydberg atom engine
非平衡量子多体里德伯原子发动机
DOI:
10.48550/arxiv.1912.01479
发表时间:
2019
期刊:
影响因子:
--
作者:
[Carollo F]
通讯作者:
Carollo F
DOI:
10.1364/optica.6.000309
发表时间:
2019-03-20
期刊:
OPTICA
影响因子:
10.4
作者:
[Bai, Zhengyang, Li, Weibin, Huang, Guoxiang]
通讯作者:
Huang, Guoxiang
Measurement-feedback control of the chiral photon emission from an atom chain into a nanofiber
从原子链到纳米纤维的手性光子发射的测量反馈控制
DOI:
10.1364/josab.422893
发表时间:
2021
期刊:
Journal of the Optical Society of America B
影响因子:
--
作者:
[Buonaiuto G]
通讯作者:
Buonaiuto G
DOI:
10.1103/physrevlett.124.170602
发表时间:
2019-12
期刊:
Physical review letters
影响因子:
8.6
作者:
[F. Carollo;F. M. Gambetta;K. Brandner;J. P. Garrahan;I. Lesanovsky]
通讯作者:
F. Carollo;F. M. Gambetta;K. Brandner;J. P. Garrahan;I. Lesanovsky
DOI:
10.1038/s41534-020-00339-1
发表时间:
2020-10
期刊:
npj Quantum Information
影响因子:
7.6
作者:
[A. Andreev;A. Balanov;T. Fromhold;M. Greenaway;A. Hramov;W. Li;V. Makarov;A. Zagoskin]
通讯作者:
A. Andreev;A. Balanov;T. Fromhold;M. Greenaway;A. Hramov;W. Li;V. Makarov;A. Zagoskin
共 7 条
Simulating ultracold quantum chemistry at conical intersections
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批准号:EP/W015641/1
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项目类别:Research Grant
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资助金额:$51.08万
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财政年份:2022
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负责人:Weibin Li
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依托单位:
国内基金
海外基金
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基于超冷Rydberg原子耦合微腔阵列量子模拟多体问题和光子输运的研究
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批准号:11874190
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项目类别:面上项目
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资助金额:64.0万元
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批准年份:2018
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负责人:谭磊
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依托单位:
非极性碘分子Rydberg-Stark减速和俘获
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批准号:61575115
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项目类别:面上项目
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资助金额:63.0万元
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批准年份:2015
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负责人:李昌勇
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依托单位:
Rydberg Blockade条件下的量子相干与量子信息处理的研究
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批准号:11365009
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:50.0万元
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批准年份:2013
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负责人:陈爱喜
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依托单位:
交叉电磁场实现Rydberg原子减速的实验研究
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批准号:11174329
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项目类别:面上项目
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资助金额:75.0万元
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批准年份:2011
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负责人:刘红平
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依托单位:
离子里德堡(Rydberg)态研究
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批准号:19474031
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项目类别:面上项目
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资助金额:8.0万元
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批准年份:1994
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负责人:许祥源
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依托单位: