Astigmatism-free 3D optical tweezer control for rapid atom rearrangement
Rattachement africain : us. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.
Le résumé fourni par la source
Reconfigurable arrays of neutral atoms are a leading platform for quantum computing, quantum simulation, and quantum metrology. The most common method for atom reconfiguration using optical tweezers relies on frequency chirping of acousto-optic deflectors (AODs). However, chirp-induced acoustic lensing limits the speed of atom transport by deformation of the tweezer profile and warping of the tweezer trajectory. We use a three-dimensional acousto-optic deflector lens (3D-AODL) to mitigate both effects, a design predicted to halve current state-of-the-art long-range transport times. Additionally, we introduce fading-Shepard waveforms that bypass the finite AOD bandwidth and thus enable sustained axial displacement. We demonstrate unrestricted 3D motion within a cuboid volume of at least 200 μm × 200 μm × 136 μm, with tweezer velocities exceeding 4.2 m/s. The ability to move optical tweezers along arbitrary trajectories in 3D should enable rapid in-plane and out-of-plane rearrangement of atoms in 2D or 3D tweezer arrays and optical lattices, as well as omnidirectional trajectories and dynamical engineering of optical potentials. This technology has the potential to advance quantum control and atom manipulation in current atom-array quantum computers, boosting clock rates and enabling rapid sorting in geometries scalable to millions of qubits.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Astigmatism-free 3D optical tweezer control for rapid atom rearrangement
- Date Crossref
- 30/04/2026
- Éditeur
- Optica Publishing Group
- Type
- journal-article
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Les institutions déclarées
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