Development of a platform for analog quantum computation using Rydberg atoms

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H01836
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 13020:Semiconductors, optical properties of condensed matter and atomic physics-related
• Research Institution: The University of Electro-Communications
• Principal Investigator: Nakagawa Ken'ichi 電気通信大学, レーザー新世代研究センター, 教授 (90217670)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 量子シミュレーション / 量子計算 / リュードベリ原子 / 冷却原子 / 量子もつれ

Outline of Final Research Achievements

We have developed an experimental platform for the quantum simulations and the analog quantum computing based on cold Rydberg atoms in optical trap arrays. We have developed the frequency stabilized laser systems for the Rydberg atoms and the atom manipulation system for the defect-free atom arrays,

Free Research Field

量子エレクトロニクス

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で得られたリュードベリ励起用レーザーシステムおよび無欠損原子アレー生成技術を用いて現在の冷却リュードベリ原子を用いた量子シミュレーターの性能を大きく向上する事により、大規模な量子シミュレーションやアナログ量子計算が実現可能な実験システムが実現可能となる。このような実験システムは冷却原子を用いた量子計算および量子物理の研究の発展に大きく貢献することが期待される。