2021 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a platform for analog quantum computation using Rydberg atoms
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20H01836
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| Research Institution | The University of Electro-Communications |
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Principal Investigator |
中川 賢一 電気通信大学, レーザー新世代研究センター, 教授 (90217670)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 量子シミュレーション / リュードベリ原子 / 量子計算 / 冷却原子 / 量子もつれ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究はリュードベリ原子を用いた量子シミュレーターを基にアナログ量子計算を行うためのプログラマブルな量子シミュレーターを開発することが目的である。令和3年度においては、今まで開発した量子シミュレーターにおいて問題となっていたトラップアレー中の原子欠損による原子数の制限を解決するため、トラップアレー中の原子を並び替えることにより数10個の無欠損の原子アレーを実現する方法の開発を行った。これには令和2年度に導入した空間位相変調器を用いてトラップアレーの空間配置を高速に変化させて複数の原子を並び替える方法を検討した。並び替え回数および手順を少なくして最適化するためのアルゴリズムを考案し、この手順による無欠損原子アレーの生成効率の評価を行った。この結果、5×5＝25個の正方格子型の原子アレーの場合には約5.7％の効率で無欠損アレーが実現可能であることが分かり、考案した方法が十分有効であることが明らかになった。また考案した原子の並び替えの方法を実験で検証するため、以前に開発したマイクロ光トラップの実験装置の改造および整備を行って実験の準備を進めた。この装置を用いて磁気光学トラップによって生成されるレーザー冷却Rb原子が空間位相変調器によって作られる10個以上のトラップアレーにトラップされることを実験で確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
令和3年度はコロナの影響により物品の調達に多少時間がかかることもあったが、ほぼ予定通りに研究を進めることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度において以前に開発した実験装置の改造および整備を行ってこの装置の動作が確認できたため、令和4年度はこの実験装置を用いて本研究で計画している研究を行う目途が立った。
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