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基于动态光镊重排的无缺陷中性原子阵列制备方法及系统技术方案

技术编号:45868234 阅读:14 留言:0更新日期:2025-07-19 11:23
本发明专利技术公开了基于动态光镊重排的无缺陷中性原子阵列制备方法及系统,属于量子计算技术领域。本发明专利技术公开了一种基于动态光镊重排的无缺陷中性原子阵列制备方法及系统。通过空间光调制器生成静态光镊阵列捕获初始原子,采用匈牙利算法规划最优重排路径,利用声光偏转器产生动态光镊实施原子抓取、移动和释放操作。创新性地将加权Gerchberg‑Saxton算法与实时图像反馈结合,实现了原子阵列的精确重排。为量子计算和模拟提供了重要的实验技术支持,有效推动了中性原子阵列在量子纠错、容错量子计算及量子模拟等领域的应用进展。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于量子计算,具体涉及基于动态光镊重排的无缺陷中性原子阵列制备方法及系统


技术介绍

1、当前,量子计算正处于快速发展之中,而无缺陷中性原子阵列则成为了一个备受关注的研究领域。中性原子阵列因其优良的扩展性和可编程性,在里德堡相互作用的影响下,展现出长相干时间、高保真度的量子操作以及动态可重构等特性,这些都使其成为量子计算和模拟的重要实验平台。然而,制备无缺陷中性原子阵列面临诸多挑战。例如,光辅助碰撞会妨碍原子在静态光镊中形成无缺陷阵列等等,这些问题限制了该领域的进一步发展。


技术实现思路

1、针对上述技术问题,本专利技术深入探讨了无缺陷中性原子阵列的制备过程,并基于python编程语言构建了一套完善的自动化实验控制系统。在通过静态光镊阵列捕获随机加载的原子阵列后,结合电子倍增相机(emccd)成像技术对原子占据情况进行分析。随后,利用匈牙利算法制定重排策略,并通过空间光调制器(slm)、二维声光偏转器(aod)和任意波形发生器(awg)开发出高效的重排控制系统,从而实现了原子阵列的精确重排。这一方案本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于动态光镊重排的无缺陷中性原子阵列制备方法,其特征在于:利用由空间光调制器生成的静态光镊、二维声光偏转器产生的动态光镊以及重排算法,实现对中性原子的精确重排,最终形成无缺陷的中性原子阵列。

2.根据权利要求1所述的基于动态光镊重排的无缺陷中性原子阵列制备方法,其特征在于,所述方法具体包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的基于动态光镊重排的无缺陷中性原子阵列制备方法,其特征在于:所述匈牙利算法模块是以最小化成本函数为约束条件的一种最优匹配方式。

4.一种基于权利要求1所述的中性原子阵列的系统,其特征在于;所述系统包括:初始阵列加载与图像分析模块、...

【技术特征摘要】

1.基于动态光镊重排的无缺陷中性原子阵列制备方法,其特征在于:利用由空间光调制器生成的静态光镊、二维声光偏转器产生的动态光镊以及重排算法,实现对中性原子的精确重排,最终形成无缺陷的中性原子阵列。

2.根据权利要求1所述的基于动态光镊重排的无缺陷中性原子阵列制备方法,其特征在于,所述方法具体包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的基于动态光镊重排的无缺陷中性原子阵列制备方法,其特征在于:...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐忠孝王绍雄胡逸飞申恒李东豪
申请(专利权)人:山西大学
类型:发明
国别省市:

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