Defect-Free Assembly of 2D Clusters of More Than 100 Single-Atom Quantum Systems.


Journal

Physical review letters
ISSN: 1079-7114
Titre abrégé: Phys Rev Lett
Pays: United States
ID NLM: 0401141

Informations de publication

Date de publication:
24 May 2019
Historique:
received: 31 01 2019
entrez: 8 6 2019
pubmed: 8 6 2019
medline: 8 6 2019
Statut: ppublish

Résumé

We demonstrate the defect-free assembly of versatile target patterns of up 111 neutral atoms, building on a 361-site subset of a micro-optical architecture that readily provides thousands of sites for single-atom quantum systems. By performing multiple assembly cycles in rapid succession, we drastically increase achievable structure sizes and success probabilities. We implement repeated target pattern reconstruction after atom loss and deterministic transport of partial atom clusters necessary for distributing entanglement in large-scale systems. This technique will propel assembled-atom architectures beyond the threshold of quantum advantage and into a regime with abundant applications in quantum sensing and metrology, Rydberg-state mediated quantum simulation, and error-corrected quantum computation.

Identifiants

pubmed: 31172754
doi: 10.1103/PhysRevLett.122.203601
doi:

Types de publication

Journal Article

Langues

eng

Pagination

203601

Auteurs

Daniel Ohl de Mello (D)

Institut für Angewandte Physik, Technische Universität Darmstadt, Schlossgartenstraße 7, 64289 Darmstadt, Germany.

Dominik Schäffner (D)

Institut für Angewandte Physik, Technische Universität Darmstadt, Schlossgartenstraße 7, 64289 Darmstadt, Germany.

Jan Werkmann (J)

Institut für Angewandte Physik, Technische Universität Darmstadt, Schlossgartenstraße 7, 64289 Darmstadt, Germany.

Tilman Preuschoff (T)

Institut für Angewandte Physik, Technische Universität Darmstadt, Schlossgartenstraße 7, 64289 Darmstadt, Germany.

Lars Kohfahl (L)

Institut für Angewandte Physik, Technische Universität Darmstadt, Schlossgartenstraße 7, 64289 Darmstadt, Germany.

Malte Schlosser (M)

Institut für Angewandte Physik, Technische Universität Darmstadt, Schlossgartenstraße 7, 64289 Darmstadt, Germany.

Gerhard Birkl (G)

Institut für Angewandte Physik, Technische Universität Darmstadt, Schlossgartenstraße 7, 64289 Darmstadt, Germany.

Classifications MeSH