مقاله تثبیت کننده حالت های GHZ با ابعاد بالا برای اتم های خنثی

چکیده

High-dimensional quantum entanglement characterizes the entanglement of quantum systems within a larger Hilbert space, introducing more intricate and complex correlations among the entangled particles’ states. The high-dimensional Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) state, symbolic of this type of entanglement, is of significant importance in various quantum information processing applications. This study proposes integrating a neutral atom platform with quantum reservoir engineering to generate a high-dimensional GHZ state deterministically. Leveraging the advantages of neutral atoms in a modified unconventional Rydberg pumping mechanism, combined with controlled dissipation, we achieve a three-dimensional GHZ state with a fidelity surpassing 99\% through multiple pump and dissipation cycles. This innovative approach paves the way for experimentally feasible, deterministic preparation of high-dimensional GHZ states in Rydberg atom systems, thereby advancing the capabilities of quantum information processing.

چکیده به فارسی (ترجمه ماشینی)

گرفتاری کوانتومی با ابعاد بالا ، درهم آمیختگی سیستم های کوانتومی در یک فضای هیلبرت بزرگتر را مشخص می کند و همبستگی های پیچیده تر و پیچیده تری را بین حالتهای ذرات درگیر ایجاد می کند.حالت با ابعاد بالا Greenberger-Horne-zeilinger (GHz) ، نمادی از این نوع گرفتگی ، در برنامه های مختلف پردازش اطلاعات کوانتومی از اهمیت قابل توجهی برخوردار است.این مطالعه یکپارچه سازی یک سکوی اتم خنثی با مهندسی مخزن کوانتومی را برای تولید یک حالت GHZ با ابعاد بالا به صورت قطعی پیشنهاد می کند.با استفاده از مزایای اتم های خنثی در یک مکانیسم پمپاژ غیر متعارف Rydberg ، همراه با اتلاف کنترل شده ، ما به یک حالت GHZ سه بعدی با وفاداری از 99 \ ٪ از طریق چندین چرخه پمپ و اتلاف می رسیم.این رویکرد نوآورانه راه را برای آماده سازی آزمایشی و قطعی از کشورهای GHZ با ابعاد بالا در سیستم های اتم ریدبرگ هموار می کند و از این طریق قابلیت های پردازش اطلاعات کوانتومی را پیش می برد.