Abstract

We propose a scheme to implement a quantum controlled-NOT (CNOT) gate between two four-level atoms inside the detuned optical cavity. The system state is evolved inside the decoherence-free (DF) subspace through stimulated Raman processes, which yields the desired unitary evolution operation for the CNOT. Our scheme is immune to decoherence due to dissipation of cavity excitation and spontaneous emission from the excited atomic level.

© 2005 Chinese Optics Letters

PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. D. Deutsch, Proc. R. Soc. Lond. A 400, 97 (1985).
  2. D. Deutsch, Proc. R. Soc. Lond. A 425, 73 (1989).
  3. L. K. Grover, Phys. Rev. Lett. 79, 4709 (1995).
  4. S.-B. Zheng and G.-C. Guo, Phys. Rev. Lett. 85, 2392 (2000).
  5. I. E. Protsenko, G. Reymond, N. Schlosser, and P. Grangier, Phys. Rev. A 66, 062306 (2002).
  6. J. I. Cirac and P. Zoller, Phys. Rev. Lett. 74, 4091 (1995).
  7. A. Rauschenbeutel, G. Nogues, S. Osnaghi, P. Bertet, M. Brune, J. M. Raimond, and S. Haroche, Phys. Rev. Lett. 83, 5166 (1999).
  8. S. Osnaghi, P. Bertet, A. Auffeves, P. Maioli, M. Brune, J. M. Raimond, and S. Haroche, Phys. Rev. Lett. 87, 037902 (2001).
  9. A. Beige, D. Braun, B. Tregennan, and P. L. Knight, Phys. Rev. Lett. 85, 1762 (2000).
  10. B. Tregenna, A. Beige, and P. L. Knight, Phys. Rev. A 65, 032305 (2002).
  11. A. Beige, D. Braun, and P. L. Knight, New J. Phys. 2, 22 (2000).
  12. G. R. Guthorlein, M. Keller, K. Hayasaka, W. Lange, and H. Walther, Nature 414, 49 (2001).
  13. M. B. Plenio and P. L. Knight, Rev. Mod. Phys. 70, 101 (1998).

2002 (2)

I. E. Protsenko, G. Reymond, N. Schlosser, and P. Grangier, Phys. Rev. A 66, 062306 (2002).

B. Tregenna, A. Beige, and P. L. Knight, Phys. Rev. A 65, 032305 (2002).

2001 (2)

G. R. Guthorlein, M. Keller, K. Hayasaka, W. Lange, and H. Walther, Nature 414, 49 (2001).

S. Osnaghi, P. Bertet, A. Auffeves, P. Maioli, M. Brune, J. M. Raimond, and S. Haroche, Phys. Rev. Lett. 87, 037902 (2001).

2000 (3)

A. Beige, D. Braun, B. Tregennan, and P. L. Knight, Phys. Rev. Lett. 85, 1762 (2000).

S.-B. Zheng and G.-C. Guo, Phys. Rev. Lett. 85, 2392 (2000).

A. Beige, D. Braun, and P. L. Knight, New J. Phys. 2, 22 (2000).

1999 (1)

A. Rauschenbeutel, G. Nogues, S. Osnaghi, P. Bertet, M. Brune, J. M. Raimond, and S. Haroche, Phys. Rev. Lett. 83, 5166 (1999).

1998 (1)

M. B. Plenio and P. L. Knight, Rev. Mod. Phys. 70, 101 (1998).

1995 (2)

L. K. Grover, Phys. Rev. Lett. 79, 4709 (1995).

J. I. Cirac and P. Zoller, Phys. Rev. Lett. 74, 4091 (1995).

1989 (1)

D. Deutsch, Proc. R. Soc. Lond. A 425, 73 (1989).

1985 (1)

D. Deutsch, Proc. R. Soc. Lond. A 400, 97 (1985).

Auffeves, A.

S. Osnaghi, P. Bertet, A. Auffeves, P. Maioli, M. Brune, J. M. Raimond, and S. Haroche, Phys. Rev. Lett. 87, 037902 (2001).

Beige, A.

B. Tregenna, A. Beige, and P. L. Knight, Phys. Rev. A 65, 032305 (2002).

A. Beige, D. Braun, and P. L. Knight, New J. Phys. 2, 22 (2000).

A. Beige, D. Braun, B. Tregennan, and P. L. Knight, Phys. Rev. Lett. 85, 1762 (2000).

Bertet, P.

S. Osnaghi, P. Bertet, A. Auffeves, P. Maioli, M. Brune, J. M. Raimond, and S. Haroche, Phys. Rev. Lett. 87, 037902 (2001).

A. Rauschenbeutel, G. Nogues, S. Osnaghi, P. Bertet, M. Brune, J. M. Raimond, and S. Haroche, Phys. Rev. Lett. 83, 5166 (1999).

Braun, D.

A. Beige, D. Braun, B. Tregennan, and P. L. Knight, Phys. Rev. Lett. 85, 1762 (2000).

A. Beige, D. Braun, and P. L. Knight, New J. Phys. 2, 22 (2000).

Brune, M.

S. Osnaghi, P. Bertet, A. Auffeves, P. Maioli, M. Brune, J. M. Raimond, and S. Haroche, Phys. Rev. Lett. 87, 037902 (2001).

A. Rauschenbeutel, G. Nogues, S. Osnaghi, P. Bertet, M. Brune, J. M. Raimond, and S. Haroche, Phys. Rev. Lett. 83, 5166 (1999).

Cirac, J. I.

J. I. Cirac and P. Zoller, Phys. Rev. Lett. 74, 4091 (1995).

Deutsch, D.

D. Deutsch, Proc. R. Soc. Lond. A 425, 73 (1989).

D. Deutsch, Proc. R. Soc. Lond. A 400, 97 (1985).

Grangier, P.

I. E. Protsenko, G. Reymond, N. Schlosser, and P. Grangier, Phys. Rev. A 66, 062306 (2002).

Grover, L. K.

L. K. Grover, Phys. Rev. Lett. 79, 4709 (1995).

Guo, G.-C.

S.-B. Zheng and G.-C. Guo, Phys. Rev. Lett. 85, 2392 (2000).

Guthorlein, G. R.

G. R. Guthorlein, M. Keller, K. Hayasaka, W. Lange, and H. Walther, Nature 414, 49 (2001).

Haroche, S.

S. Osnaghi, P. Bertet, A. Auffeves, P. Maioli, M. Brune, J. M. Raimond, and S. Haroche, Phys. Rev. Lett. 87, 037902 (2001).

A. Rauschenbeutel, G. Nogues, S. Osnaghi, P. Bertet, M. Brune, J. M. Raimond, and S. Haroche, Phys. Rev. Lett. 83, 5166 (1999).

Hayasaka, K.

G. R. Guthorlein, M. Keller, K. Hayasaka, W. Lange, and H. Walther, Nature 414, 49 (2001).

Keller, M.

G. R. Guthorlein, M. Keller, K. Hayasaka, W. Lange, and H. Walther, Nature 414, 49 (2001).

Knight, P. L.

B. Tregenna, A. Beige, and P. L. Knight, Phys. Rev. A 65, 032305 (2002).

A. Beige, D. Braun, B. Tregennan, and P. L. Knight, Phys. Rev. Lett. 85, 1762 (2000).

A. Beige, D. Braun, and P. L. Knight, New J. Phys. 2, 22 (2000).

M. B. Plenio and P. L. Knight, Rev. Mod. Phys. 70, 101 (1998).

Lange, W.

G. R. Guthorlein, M. Keller, K. Hayasaka, W. Lange, and H. Walther, Nature 414, 49 (2001).

Maioli, P.

S. Osnaghi, P. Bertet, A. Auffeves, P. Maioli, M. Brune, J. M. Raimond, and S. Haroche, Phys. Rev. Lett. 87, 037902 (2001).

Nogues, G.

A. Rauschenbeutel, G. Nogues, S. Osnaghi, P. Bertet, M. Brune, J. M. Raimond, and S. Haroche, Phys. Rev. Lett. 83, 5166 (1999).

Osnaghi, S.

S. Osnaghi, P. Bertet, A. Auffeves, P. Maioli, M. Brune, J. M. Raimond, and S. Haroche, Phys. Rev. Lett. 87, 037902 (2001).

A. Rauschenbeutel, G. Nogues, S. Osnaghi, P. Bertet, M. Brune, J. M. Raimond, and S. Haroche, Phys. Rev. Lett. 83, 5166 (1999).

Plenio, M. B.

M. B. Plenio and P. L. Knight, Rev. Mod. Phys. 70, 101 (1998).

Protsenko, I. E.

I. E. Protsenko, G. Reymond, N. Schlosser, and P. Grangier, Phys. Rev. A 66, 062306 (2002).

Raimond, J. M.

S. Osnaghi, P. Bertet, A. Auffeves, P. Maioli, M. Brune, J. M. Raimond, and S. Haroche, Phys. Rev. Lett. 87, 037902 (2001).

A. Rauschenbeutel, G. Nogues, S. Osnaghi, P. Bertet, M. Brune, J. M. Raimond, and S. Haroche, Phys. Rev. Lett. 83, 5166 (1999).

Rauschenbeutel, A.

A. Rauschenbeutel, G. Nogues, S. Osnaghi, P. Bertet, M. Brune, J. M. Raimond, and S. Haroche, Phys. Rev. Lett. 83, 5166 (1999).

Reymond, G.

I. E. Protsenko, G. Reymond, N. Schlosser, and P. Grangier, Phys. Rev. A 66, 062306 (2002).

Schlosser, N.

I. E. Protsenko, G. Reymond, N. Schlosser, and P. Grangier, Phys. Rev. A 66, 062306 (2002).

Tregenna, B.

B. Tregenna, A. Beige, and P. L. Knight, Phys. Rev. A 65, 032305 (2002).

Tregennan, B.

A. Beige, D. Braun, B. Tregennan, and P. L. Knight, Phys. Rev. Lett. 85, 1762 (2000).

Walther, H.

G. R. Guthorlein, M. Keller, K. Hayasaka, W. Lange, and H. Walther, Nature 414, 49 (2001).

Zheng, S.-B.

S.-B. Zheng and G.-C. Guo, Phys. Rev. Lett. 85, 2392 (2000).

Zoller, P.

J. I. Cirac and P. Zoller, Phys. Rev. Lett. 74, 4091 (1995).

Nature (1)

G. R. Guthorlein, M. Keller, K. Hayasaka, W. Lange, and H. Walther, Nature 414, 49 (2001).

New J. Phys. (1)

A. Beige, D. Braun, and P. L. Knight, New J. Phys. 2, 22 (2000).

Phys. Rev. A (2)

B. Tregenna, A. Beige, and P. L. Knight, Phys. Rev. A 65, 032305 (2002).

I. E. Protsenko, G. Reymond, N. Schlosser, and P. Grangier, Phys. Rev. A 66, 062306 (2002).

Phys. Rev. Lett. (6)

J. I. Cirac and P. Zoller, Phys. Rev. Lett. 74, 4091 (1995).

A. Rauschenbeutel, G. Nogues, S. Osnaghi, P. Bertet, M. Brune, J. M. Raimond, and S. Haroche, Phys. Rev. Lett. 83, 5166 (1999).

S. Osnaghi, P. Bertet, A. Auffeves, P. Maioli, M. Brune, J. M. Raimond, and S. Haroche, Phys. Rev. Lett. 87, 037902 (2001).

A. Beige, D. Braun, B. Tregennan, and P. L. Knight, Phys. Rev. Lett. 85, 1762 (2000).

L. K. Grover, Phys. Rev. Lett. 79, 4709 (1995).

S.-B. Zheng and G.-C. Guo, Phys. Rev. Lett. 85, 2392 (2000).

Proc. R. Soc. Lond. A (2)

D. Deutsch, Proc. R. Soc. Lond. A 400, 97 (1985).

D. Deutsch, Proc. R. Soc. Lond. A 425, 73 (1989).

Rev. Mod. Phys. (1)

M. B. Plenio and P. L. Knight, Rev. Mod. Phys. 70, 101 (1998).

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.