Arrays of optically trapped atoms excited to Rydberg states have recently emerged as a competitive physical platform for quantum simulation and computing, where high-fidelity state preparation and readout, quantum logic gates, and controlled quantum dynamics of more than 100 qubits have all been demonstrated. These systems are now approaching the point where reliable quantum computations with hundreds of qubits and realistically thousands of multiqubit gates with low error rates should be within reach for the first time. In this article, the authors give an overview of the Rydberg quantum toolbox, emphasizing the high degree of flexibility for encoding qubits, performing quantum operations, and engineering quantum many-body Hamiltonians. The authors then review the state-of-the-art concerning high-fidelity quantum operations and logic gates as well as quantum simulations in many-body regimes. Finally, the authors discuss computing schemes that are particularly suited to the Rydberg platform and some of the remaining challenges on the road to general purpose quantum simulators and quantum computers.

1.
R. P.
Feynman
,
Int. J. Theor. Phys.
21
,
467
(
1982
).
2.
M. A.
Nielsen
and
I.
Chuang
,
Quantum Computation and Quantum Information
(
Cambridge University
,
Cambridge
,
2002
).
3.
I.
Buluta
and
F.
Nori
,
Science
326
,
108
(
2009
).
4.
J. I.
Cirac
and
P.
Zoller
,
Nat. Phys.
8
,
264
(
2012
).
5.
I. M.
Georgescu
,
S.
Ashhab
, and
F.
Nori
,
Rev. Mod. Phys.
86
,
153
(
2014
).
7.
H.
Weimer
,
M.
Müller
,
H. P.
Büchler
, and
I.
Lesanovsky
,
Quantum Inf. Process.
10
,
885
(
2011
).
9.
J.-Y.
Choi
 et al.,
Science
352
,
1547
(
2016
).
12.
Y.
Alexeev
 et al.,
PRX Quantum
2
,
017001
(
2021
).
13.
E.
Altman
 et al.,
PRX Quantum
2
,
017003
(
2021
).
14.
G.
Wendin
,
Rep. Prog. Phys.
80
,
106001
(
2017
).
15.
M.
Kjaergaard
,
M. E.
Schwartz
,
J.
Braumüller
,
P.
Krantz
,
J. I.-J.
Wang
,
S.
Gustavsson
, and
W. D.
Oliver
,
Annu. Rev. Condens. Matter Phys.
11
,
369
(
2020
).
16.
C. D.
Bruzewicz
,
J.
Chiaverini
,
R.
McConnell
, and
J. M.
Sage
,
Appl. Phys. Rev.
6
,
021314
(
2019
).
17.
C. J.
Ballance
,
T. P.
Harty
,
N. M.
Linke
,
M. A.
Sepiol
, and
D. M.
Lucas
,
Phys. Rev. Lett.
117
,
060504
(
2016
).
18.
J. P.
Gaebler
,
T. R.
Tan
,
Y.
Lin
,
Y.
Wan
,
R.
Bowler
,
A. C.
Keith
,
S.
Glancy
,
K.
Coakley
,
E.
Knill
,
D.
Leibfried
, and
D. J.
Wineland
,
Phys. Rev. Lett.
117
,
060505
(
2016
).
19.
A.
Erhard
 et al.,
Nat. Commun.
10
,
5347
(
2019
).
20.
D.
Kielpinski
,
C.
Monroe
, and
D. J.
Wineland
,
Nature
417
,
709
(
2002
).
21.
V.
Kaushal
 et al.,
AVS Quantum Sci.
2
,
014101
(
2020
).
22.
D.
Jaksch
,
J. I.
Cirac
,
P.
Zoller
,
S. L.
Rolston
,
R.
Côté
, and
M. D.
Lukin
,
Phys. Rev. Lett.
85
,
2208
(
2000
).
23.
M. D.
Lukin
,
M.
Fleischhauer
,
R.
Cote
,
L. M.
Duan
,
D.
Jaksch
,
J. I.
Cirac
, and
P.
Zoller
,
Phys. Rev. Lett.
87
,
037901
(
2001
).
24.
I.
Bloch
,
J.
Dalibard
, and
W.
Zwerger
,
Rev. Mod. Phys.
80
,
885
(
2008
).
25.
I.
Bloch
,
J.
Dalibard
, and
S.
Nascimbene
,
Nat. Phys.
8
,
267
(
2012
).
26.
M.
Saffman
,
T. G.
Walker
, and
K.
Mølmer
,
Rev. Mod. Phys.
82
,
2313
(
2010
).
28.
A.
Browaeys
,
D.
Barredo
, and
T.
Lahaye
,
J. Phys. B
49
,
152001
(
2016
).
29.
C. S.
Adams
,
J. D.
Pritchard
, and
J. P.
Shaffer
,
J. Phys. B
53
,
012002
(
2020
).
30.
D.
Comparat
and
P.
Pillet
,
J. Opt. Soc. Am. B
27
,
A208
(
2010
).
31.
R.
Löw
,
H.
Weimer
,
J.
Nipper
,
J. B.
Balewski
,
B.
Butscher
,
H. P.
Büchler
, and
T.
Pfau
,
J. Phys. B
45
,
113001
(
2012
).
32.
C.
Hofmann
,
G.
Günter
,
H.
Schempp
,
N. L.
Müller
,
A.
Faber
,
H.
Busche
,
M.
Robert-de Saint-Vincent
,
S.
Whitlock
, and
M.
Weidemüller
,
Front. Phys.
9
,
571
(
2014
).
33.
P.
Schauss
,
Quantum Sci. Technol.
3
,
023001
(
2018
).
34.
A.
Browaeys
and
T.
Lahaye
,
Nat. Phys.
16
,
132
(
2020
).
35.
M.
Endres
 et al.,
Science
354
,
1024
(
2016
).
36.
D.
Barredo
,
S.
de Léséleuc
,
V.
Lienhard
,
T.
Lahaye
, and
A.
Browaeys
,
Science
354
,
1021
(
2016
).
37.
D.
Barredo
,
V.
Lienhard
,
S.
De Leseleuc
,
T.
Lahaye
, and
A.
Browaeys
,
Nature
561
,
79
(
2018
).
38.
D.
Ohl de Mello
,
D.
Schäffner
,
J.
Werkmann
,
T.
Preuschoff
,
L.
Kohfahl
,
M.
Schlosser
, and
G.
Birkl
,
Phys. Rev. Lett.
122
,
203601
(
2019
).
39.
Y.
Wang
,
S.
Shevate
,
T. M.
Wintermantel
,
M.
Morgado
,
G.
Lochead
, and
S.
Whitlock
,
npj Quantum Inf.
6
,
54
(
2020
).
40.
J. P.
Covey
,
I. S.
Madjarov
,
A.
Cooper
, and
M.
Endres
,
Phys. Rev. Lett.
122
,
173201
(
2019
).
41.
I. S.
Madjarov
 et al.,
Nat. Phys.
16
,
857
(
2020
).
42.
H.
Levine
 et al.,
Phys. Rev. Lett.
123
,
170503
(
2019
).
43.
A.
Omran
,
H.
Levine
,
A.
Keesling
,
G.
Semeghini
,
T. T.
Wang
 et al.,
Science
365
,
570
(
2019
).
44.
P.
Schauß
,
J.
Zeiher
,
T.
Fukuhara
,
S.
Hild
,
M.
Cheneau
,
T.
Macrì
,
T.
Pohl
,
I.
Bloch
, and
C.
Gross
,
Science
347
,
1455
(
2015
).
45.
H.
Bernien
 et al.,
Nature
551
,
579
(
2017
).
46.
J.
Zeiher
,
J.-Y.
Choi
,
A.
Rubio-Abadal
,
T.
Pohl
,
R.
van Bijnen
,
I.
Bloch
, and
C.
Gross
,
Phys. Rev. X
7
,
041063
(
2017
).
47.
E.
Guardado-Sanchez
,
P. T.
Brown
,
D.
Mitra
,
T.
Devakul
,
D. A.
Huse
,
P.
Schauß
, and
W. S.
Bakr
,
Phys. Rev. X
8
,
021069
(
2018
).
48.
V.
Lienhard
,
S.
de Léséleuc
,
D.
Barredo
,
T.
Lahaye
,
A.
Browaeys
,
M.
Schuler
,
L.-P.
Henry
, and
A. M.
Läuchli
,
Phys. Rev. X
8
,
021070
(
2018
).
49.
S.
de Léséleuc
,
V.
Lienhard
,
P.
Scholl
,
D.
Barredo
,
S.
Weber
,
N.
Lang
,
H. P.
Büchler
,
T.
Lahaye
, and
A.
Browaeys
,
Science
365
,
775
(
2019
).
50.
S.
Ebadi
,
T. T.
Wang
,
H.
Levine
,
A.
Keesling
,
G.
Semeghini
 et al., arXiv:2012.12281 (
2020
).
51.
D.
Bluvstein
,
A.
Omran
,
H.
Levine
,
A.
Keesling
,
G.
Semeghini
 et al.,
Science
371
,
1355
1359
(
2021
).
52.
P.
Scholl
 et al., arXiv:2012.12268 (
2020
).
53.
L.
Henriet
,
L.
Beguin
,
A.
Signoles
,
T.
Lahaye
,
A.
Browaeys
,
G.-O.
Reymond
, and
C.
Jurczak
,
Quantum
4
,
327
(
2020
).
55.
C.
Zhang
,
F.
Pokorny
,
W.
Li
,
G.
Higgins
,
A.
Pöschl
,
I.
Lesanovsky
, and
M.
Hennrich
,
Nature
580
,
345
(
2020
).
56.
A.
Mokhberi
,
M.
Hennrich
, and
F.
Schmidt-Kaler
, “
Chapter 4: Trapped Rydberg ions: A new platform for quantum information processing
,”
Advances in Atomic, Molecular, and Optical Physics
(
Academic
,
New York
,
2020
), pp.
233
306
.
57.
E.
Crane
,
A.
Schuckert
,
N. H.
Le
, and
A. J.
Fisher
, arXiv:2008.11736 (
2020
).
58.
I. I.
Beterov
and
M.
Saffman
,
Phys. Rev. A
92
,
042710
(
2015
).
59.
Z.-L.
Xiang
,
S.
Ashhab
,
J. Q.
You
, and
F.
Nori
,
Rev. Mod. Phys.
85
,
623
(
2013
).
60.
G.
Kurizki
,
P.
Bertet
,
Y.
Kubo
,
K.
Mølmer
,
D.
Petrosyan
,
P.
Rabl
, and
J.
Schmiedmayer
,
Proc. Natl. Acad. Sci.
112
,
3866
(
2015
).
61.
H.
Kim
,
W.
Lee
,
H.-G.
Lee
,
H.
Jo
,
Y.
Song
, and
J.
Ahn
,
Nat. Commun.
7
,
13317
(
2016
).
62.
M. O.
Brown
,
T.
Thiele
,
C.
Kiehl
,
T.-W.
Hsu
, and
C. A.
Regal
,
Phys. Rev. X
9
,
011057
(
2019
).
63.
P.
Schauß
 et al.,
Nature
491
,
87
(
2012
).
64.
J.
Zeiher
,
R.
Van Bijnen
,
P.
Schauß
,
S.
Hild
,
J.-Y.
Choi
,
T.
Pohl
,
I.
Bloch
, and
C.
Gross
,
Nat. Phys.
12
,
1095
(
2016
).
65.
M.
Schlosser
,
S.
Tichelmann
,
D.
Schäffner
,
D. O.
de Mello
,
M.
Hambach
, and
G.
Birkl
, arXiv:1902.05424 (
2019
).
66.
L.
Antoni-Micollier
,
B.
Barrett
,
L.
Chichet
,
G.
Condon
,
B.
Battelier
,
A.
Landragin
, and
P.
Bouyer
,
Phys. Rev. A
96
,
023608
(
2017
).
67.
C.
Sheng
,
X.
He
,
P.
Xu
,
R.
Guo
,
K.
Wang
,
Z.
Xiong
,
M.
Liu
,
J.
Wang
, and
M.
Zhan
,
Phys. Rev. Lett.
121
,
240501
(
2018
).
68.
M. A.
Norcia
,
A. W.
Young
,
W. J.
Eckner
,
E.
Oelker
,
J.
Ye
, and
A. M.
Kaufman
,
Science
366
,
93
(
2019
).
69.
A. W.
Young
,
W. J.
Eckner
,
W. R.
Milner
,
D.
Kedar
,
M. A.
Norcia
,
E.
Oelker
,
N.
Schine
,
J.
Ye
, and
A. M.
Kaufman
,
Nature
588
,
408
413
(
2020
).
70.
A. W.
Cross
,
L. S.
Bishop
,
S.
Sheldon
,
P. D.
Nation
, and
J. M.
Gambetta
,
Phys. Rev. A
100
,
032328
(
2019
).
71.
R.
Blume-Kohout
and
K. C.
Young
,
Quantum
4
,
362
(
2020
).
72.
E.
Derbyshire
,
J. Y.
Malo
,
A. J.
Daley
,
E.
Kashefi
, and
P.
Wallden
,
Quantum Sci. Technol.
5
,
034001
(
2020
).
73.
P.
Jurcevic
 et al.,
Quantum Sci. Technol.
6
,
025020
(
2021
).
74.
K.
Wright
 et al.,
Nat. Commun.
10
,
5464
(
2019
).
75.
J. M.
Pino
,
J. M.
Dreiling
,
C.
Figgatt
,
J. P.
Gaebler
,
S. A.
Moses
 et al.,
Nature
592
,
209
213
(
2021
).
76.
L.
Egan
 et al., arXiv:2009.11482 (
2020
).
77.
N. M.
Linke
,
D.
Maslov
,
M.
Roetteler
,
S.
Debnath
,
C.
Figgatt
,
K. A.
Landsman
,
K.
Wright
, and
C.
Monroe
,
Proc. Natl. Acad. Sci.
114
,
3305
(
2017
).
78.
L.
Santos
,
G. V.
Shlyapnikov
,
P.
Zoller
, and
M.
Lewenstein
,
Phys. Rev. Lett.
85
,
1791
(
2000
).
79.
G.
Pupillo
,
A.
Micheli
,
M.
Boninsegni
,
I.
Lesanovsky
, and
P.
Zoller
,
Phys. Rev. Lett.
104
,
223002
(
2010
).
80.
N.
Henkel
,
R.
Nath
, and
T.
Pohl
,
Phys. Rev. Lett.
104
,
195302
(
2010
).
81.
H.
Labuhn
,
D.
Barredo
,
S.
Ravets
,
S.
De Léséleuc
,
T.
Macrì
,
T.
Lahaye
, and
A.
Browaeys
,
Nature
534
,
667
(
2016
).
82.
H.
Levine
 et al.,
Phys. Rev. Lett.
121
,
123603
(
2018
).
83.
C. J.
Picken
,
R.
Legaie
,
K.
McDonnell
, and
J. D.
Pritchard
,
Quantum Sci. Technol.
4
,
015011
(
2018
).
84.
M.
Kwon
,
M. F.
Ebert
,
T. G.
Walker
, and
M.
Saffman
,
Phys. Rev. Lett.
119
,
180504
(
2017
).
85.
M.
Martinez-Dorantes
,
W.
Alt
,
J.
Gallego
,
S.
Ghosh
,
L.
Ratschbacher
,
Y.
Völzke
, and
D.
Meschede
,
Phys. Rev. Lett.
119
,
180503
(
2017
).
86.
M. A.
Norcia
,
A. W.
Young
, and
A. M.
Kaufman
,
Phys. Rev. X
8
,
041054
(
2018
).
87.
J.
Bochmann
,
M.
Mücke
,
C.
Guhl
,
S.
Ritter
,
G.
Rempe
, and
D. L.
Moehring
,
Phys. Rev. Lett.
104
,
203601
(
2010
).
88.
R.
Gehr
,
J.
Volz
,
G.
Dubois
,
T.
Steinmetz
,
Y.
Colombe
,
B. L.
Lev
,
R.
Long
,
J.
Estève
, and
J.
Reichel
,
Phys. Rev. Lett.
104
,
203602
(
2010
).
89.
M.
Boll
,
T. A.
Hilker
,
G.
Salomon
,
A.
Omran
,
J.
Nespolo
,
L.
Pollet
,
I.
Bloch
, and
C.
Gross
,
Science
353
,
1257
(
2016
).
90.
C.
Robens
,
W.
Alt
,
C.
Emary
,
D.
Meschede
, and
A.
Alberti
,
Appl. Phys. B
123
,
12
(
2017
).
91.
T.-Y.
Wu
,
A.
Kumar
,
F.
Giraldo
, and
D. S.
Weiss
,
Nat. Phys.
15
,
538
(
2019
).
92.
J.
Zhang
,
Y.-X.
Liu
,
R.-B.
Wu
,
K.
Jacobs
, and
F.
Nori
,
Phys. Rep.
679
,
1
(
2017
).
93.
S. J.
Devitt
,
W. J.
Munro
, and
K.
Nemoto
,
Rep. Prog. Phys.
76
,
076001
(
2013
).
94.
A.
Gheorghiu
,
T.
Kapourniotis
, and
E.
Kashefi
,
Theory Comput. Syst.
63
,
715
(
2019
).
95.
P.
Hauke
,
F. M.
Cucchietti
,
L.
Tagliacozzo
,
I.
Deutsch
, and
M.
Lewenstein
,
Rep. Prog. Phys.
75
,
082401
(
2012
).
96.
M.
Cramer
,
M. B.
Plenio
,
S. T.
Flammia
,
R.
Somma
,
D.
Gross
,
S. D.
Bartlett
,
O.
Landon-Cardinal
,
D.
Poulin
, and
Y.-K.
Liu
,
Nat. Commun.
1
,
149
(
2010
).
98.
A. J.
Daley
,
C.
Kollath
,
U.
Schollwöck
, and
G.
Vidal
,
J. Stat. Mech.
2004
,
P04005
.
99.
J. F.
Fitzsimons
and
E.
Kashefi
,
Phys. Rev. A
96
,
012303
(
2017
).
100.
T.
Brydges
,
A.
Elben
,
P.
Jurcevic
,
B.
Vermersch
,
C.
Maier
,
B. P.
Lanyon
,
P.
Zoller
,
R.
Blatt
, and
C. F.
Roos
,
Science
364
,
260
(
2019
).
101.
J.
Bermejo-Vega
,
D.
Hangleiter
,
M.
Schwarz
,
R.
Raussendorf
, and
J.
Eisert
,
Phys. Rev. X
8
,
021010
(
2018
).
102.
J.
Eisert
,
D.
Hangleiter
,
N.
Walk
,
I.
Roth
,
D.
Markham
,
R.
Parekh
,
U.
Chabaud
, and
E.
Kashefi
,
Nat. Rev. Phys.
2
,
382
(
2020
).
103.
A.
Elben
 et al.,
Phys. Rev. Lett.
124
,
010504
(
2020
).
104.
A.
Cooper
,
J. P.
Covey
,
I. S.
Madjarov
,
S. G.
Porsev
,
M. S.
Safronova
, and
M.
Endres
,
Phys. Rev. X
8
,
041055
(
2018
).
105.
J.
Wilson
,
S.
Saskin
,
Y.
Meng
,
S.
Ma
,
A.
Burgers
, and
J.
Thompson
, arXiv:1912.08754 (
2019
).
106.
G.
Higgins
,
F.
Pokorny
,
C.
Zhang
,
Q.
Bodart
, and
M.
Hennrich
,
Phys. Rev. Lett.
119
,
220501
(
2017
).
107.
M.
Saffman
,
X. L.
Zhang
,
A. T.
Gill
,
L.
Isenhower
, and
T. G.
Walker
,
J. Phys.
264
,
012023
(
2011
).
108.
S.
de Léséleuc
,
D.
Barredo
,
V.
Lienhard
,
A.
Browaeys
, and
T.
Lahaye
,
Phys. Rev. A
97
,
053803
(
2018
).
109.
M.
Ebert
,
M.
Kwon
,
T. G.
Walker
, and
M.
Saffman
,
Phys. Rev. Lett.
115
,
093601
(
2015
).
110.
N. L. R.
Spong
,
Y.
Jiao
,
O. D. W.
Hughes
,
K. J.
Weatherill
,
I.
Lesanovsky
, and
C. S.
Adams
, arXiv:2010.11794 (
2020
).
111.
M.
Saffman
and
K.
Mølmer
,
Phys. Rev. A
78
,
012336
(
2008
).
112.
G.
Günter
,
M.
Robert-de Saint-Vincent
,
H.
Schempp
,
C. S.
Hofmann
,
S.
Whitlock
, and
M.
Weidemüller
,
Phys. Rev. Lett.
108
,
013002
(
2012
).
113.
R.
Unanyan
,
M.
Fleischhauer
,
B. W.
Shore
, and
K.
Bergmann
,
Opt. Commun.
155
,
144
(
1998
).
114.
J.
Deiglmayr
,
M.
Reetz-Lamour
,
T.
Amthor
,
S.
Westermann
,
A. L.
de Oliveira
, and
M.
Weidemüller
,
Opt. Commun.
264
,
293
(
2006
).
115.
I. I.
Beterov
 et al.,
Phys. Rev. A
88
,
010303
(
2013
).
116.
A.
Signoles
,
T.
Franz
,
R. F.
Alves
,
M.
Gärttner
,
S.
Whitlock
,
G.
Zürn
, and
M.
Weidemüller
,
Phys. Rev. X
11
,
011011
(
2021
).
117.
S.
de Léséleuc
,
D.
Barredo
,
V.
Lienhard
,
A.
Browaeys
, and
T.
Lahaye
,
Phys. Rev. Lett.
119
,
053202
(
2017
).
118.
D.
Barredo
,
H.
Labuhn
,
S.
Ravets
,
T.
Lahaye
,
A.
Browaeys
, and
C. S.
Adams
,
Phys. Rev. Lett.
114
,
113002
(
2015
).
119.
T. L.
Nguyen
 et al.,
Phys. Rev. X
8
,
011032
(
2018
).
120.
R. G.
Cortiñas
,
M.
Favier
,
B.
Ravon
,
P.
Méhaignerie
,
Y.
Machu
,
J. M.
Raimond
,
C.
Sayrin
, and
M.
Brune
,
Phys. Rev. Lett.
124
,
123201
(
2020
).
121.
J. M.
Raimond
,
M.
Brune
, and
S.
Haroche
,
Rev. Mod. Phys.
73
,
565
(
2001
).
122.
T.
Xia
,
M.
Lichtman
,
K.
Maller
,
A. W.
Carr
,
M. J.
Piotrowicz
,
L.
Isenhower
, and
M.
Saffman
,
Phys. Rev. Lett.
114
,
100503
(
2015
).
123.
Y.-Y.
Jau
,
A.
Hankin
,
T.
Keating
,
I.
Deutsch
, and
G.
Biedermann
,
Nat. Phys.
12
,
71
(
2016
).
124.
Y.
Zeng
,
P.
Xu
,
X.
He
,
Y.
Liu
,
M.
Liu
,
J.
Wang
,
D. J.
Papoular
,
G. V.
Shlyapnikov
, and
M.
Zhan
,
Phys. Rev. Lett.
119
,
160502
(
2017
).
125.
T. M.
Graham
,
M.
Kwon
,
B.
Grinkemeyer
,
Z.
Marra
,
X.
Jiang
,
M. T.
Lichtman
,
Y.
Sun
,
M.
Ebert
, and
M.
Saffman
,
Phys. Rev. Lett.
123
,
230501
(
2019
).
126.
L.
Isenhower
,
E.
Urban
,
X. L.
Zhang
,
A. T.
Gill
,
T.
Henage
,
T. A.
Johnson
,
T. G.
Walker
, and
M.
Saffman
,
Phys. Rev. Lett.
104
,
010503
(
2010
).
127.
J. B.
Balewski
,
A. T.
Krupp
,
A.
Gaj
,
S.
Hofferberth
,
R.
Löw
, and
T.
Pfau
,
New J. Phys.
16
,
063012
(
2014
).
128.
A. W.
Glaetzle
,
M.
Dalmonte
,
R.
Nath
,
C.
Gross
,
I.
Bloch
, and
P.
Zoller
,
Phys. Rev. Lett.
114
,
173002
(
2015
).
129.
R. M. W.
van Bijnen
and
T.
Pohl
,
Phys. Rev. Lett.
114
,
243002
(
2015
).
130.
V.
Borish
,
O.
Marković
,
J. A.
Hines
,
S. V.
Rajagopal
, and
M.
Schleier-Smith
,
Phys. Rev. Lett.
124
,
063601
(
2020
).
131.
E.
Guardado-Sanchez
,
B.
Spar
,
P.
Schauss
,
R.
Belyansky
,
J. T.
Young
,
P.
Bienias
,
A. V.
Gorshkov
,
T.
Iadecola
, and
W. S.
Bakr
, arXiv:2010.05871 (
2020
).
132.
D.
Petrosyan
and
K.
Mølmer
,
Phys. Rev. Lett.
113
,
123003
(
2014
).
133.
A.
Arias
,
G.
Lochead
,
T. M.
Wintermantel
,
S.
Helmrich
, and
S.
Whitlock
,
Phys. Rev. Lett.
122
,
053601
(
2019
).
134.
A.
Mitra
,
M. J.
Martin
,
G. W.
Biedermann
,
A. M.
Marino
,
P. M.
Poggi
, and
I. H.
Deutsch
,
Phys. Rev. A
101
,
030301
(
2020
).
135.
D.
Suter
and
G. A.
Álvarez
,
Rev. Mod. Phys.
88
,
041001
(
2016
).
136.
A. M.
Kaufman
,
B. J.
Lester
, and
C. A.
Regal
,
Phys. Rev. X
2
,
041014
(
2012
).
137.
J. D.
Thompson
,
T. G.
Tiecke
,
A. S.
Zibrov
,
V.
Vuletić
, and
M. D.
Lukin
,
Phys. Rev. Lett.
110
,
133001
(
2013
).
138.
K.
Wang
 et al.,
Phys. Rev. A
100
,
063429
(
2019
).
139.
N.
Lorenz
,
L.
Festa
,
L.-M.
Steinert
, and
C.
Gross
,
SciPost Phys.
10
,
052
(
2021
).
140.
R.
Legaie
,
C. J.
Picken
, and
J. D.
Pritchard
,
J. Opt. Soc. Am. B
35
,
892
(
2018
).
141.
A. P.
Orioli
,
A.
Signoles
,
H.
Wildhagen
,
G.
Günter
,
J.
Berges
,
S.
Whitlock
, and
M.
Weidemüller
,
Phys. Rev. Lett.
120
,
063601
(
2018
).
142.
J. D. R.
Tommey
and
S. D.
Hogan
,
Phys. Rev. A
100
,
053417
(
2019
).
143.
A. F.
Kockum
,
A.
Miranowicz
,
S.
De Liberato
,
S.
Savasta
, and
F.
Nori
,
Nat. Rev. Phys.
1
,
19
(
2019
).
144.
D. D.
Yavuz
,
P. B.
Kulatunga
,
E.
Urban
,
T. A.
Johnson
,
N.
Proite
,
T.
Henage
,
T. G.
Walker
, and
M.
Saffman
,
Phys. Rev. Lett.
96
,
063001
(
2006
).
145.
Y.
Wang
,
X.
Zhang
,
T. A.
Corcovilos
,
A.
Kumar
, and
D. S.
Weiss
,
Phys. Rev. Lett.
115
,
043003
(
2015
).
146.
Y.
Wang
,
A.
Kumar
,
T.-Y.
Wu
, and
D. S.
Weiss
,
Science
352
,
1562
(
2016
).
148.
S. C.
Benjamin
,
Phys. Rev. A
61
,
020301
(
2000
).
149.
T. M.
Wintermantel
,
Y.
Wang
,
G.
Lochead
,
S.
Shevate
,
G. K.
Brennen
, and
S.
Whitlock
,
Phys. Rev. Lett.
124
,
070503
(
2020
).
150.
S.
Wüster
,
C.
Ates
,
A.
Eisfeld
, and
J. M.
Rost
,
New J. Phys.
13
,
073044
(
2011
).
151.
J. P.
Hague
and
C.
MacCormick
,
New J. Phys.
14
,
033019
(
2012
).
152.
T.
Secker
,
R.
Gerritsma
,
A. W.
Glaetzle
, and
A.
Negretti
,
Phys. Rev. A
94
,
013420
(
2016
).
153.
M.
Płodzień
,
T.
Sowiński
, and
S.
Kokkelmans
,
Sci. Rep.
8
,
9247
(
2018
).
154.
F. M.
Gambetta
,
W.
Li
,
F.
Schmidt-Kaler
, and
I.
Lesanovsky
,
Phys. Rev. Lett.
124
,
043402
(
2020
).
155.
R. V.
Skannrup
,
R.
Gerritsma
, and
S.
Kokkelmans
, arXiv:2008.13622 (
2020
).
156.
I. I.
Ryabtsev
,
D. B.
Tretyakov
,
I. I.
Beterov
, and
V. M.
Entin
,
Phys. Rev. Lett.
104
,
073003
(
2010
).
157.
S.
Ravets
,
H.
Labuhn
,
D.
Barredo
,
L.
Béguin
,
T.
Lahaye
, and
A.
Browaeys
,
Nat. Phys.
10
,
914
(
2014
).
158.
X.-R.
Huang
,
Z.-X.
Ding
,
C.-S.
Hu
,
L.-T.
Shen
,
W.
Li
,
H.
Wu
, and
S.-B.
Zheng
,
Phys. Rev. A
98
,
052324
(
2018
).
159.
I. I.
Beterov
,
I. N.
Ashkarin
,
E. A.
Yakshina
,
D. B.
Tretyakov
,
V. M.
Entin
,
I. I.
Ryabtsev
,
P.
Cheinet
,
P.
Pillet
, and
M.
Saffman
,
Phys. Rev. A
98
,
042704
(
2018
).
160.
D.
Yu
,
H.
Wang
,
D.
Ma
,
X.
Zhao
, and
J.
Qian
,
Opt. Express
27
,
23080
(
2019
).
161.
E.
Brion
,
L. H.
Pedersen
, and
K.
Mølmer
,
J. Phys. A
40
,
1033
(
2007
).
162.
N.
Šibalić
,
J.
Pritchard
,
C.
Adams
, and
K.
Weatherill
,
Comput. Phys. Commun.
220
,
319
(
2017
).
163.
E. J.
Robertson
,
N.
Šibalić
,
R. M.
Potvliege
, and
M. P. A.
Jones
,
Comp. Phys. Commun.
261
,
107814
(
2021
).
164.
S.
Weber
,
C.
Tresp
,
H.
Menke
,
A.
Urvoy
,
O.
Firstenberg
,
H. P.
Büchler
, and
S.
Hofferberth
,
J. Phys. B
50
,
133001
(
2017
).
165.
A.
Barenco
,
Proc. R. Soc. London, Ser. A
449
,
679
(
1995
).
166.
X.
Li
,
Y.
Wu
,
D.
Steel
,
D.
Gammon
,
T. H.
Stievater
,
D. S.
Katzer
,
D.
Park
,
C.
Piermarocchi
, and
L. J.
Sham
,
Science
301
,
809
(
2003
).
167.
S. C.
Benjamin
,
Phys. Rev. Lett.
88
,
017904
(
2001
).
168.
A.
Gaëtan
,
Y.
Miroshnychenko
,
T.
Wilk
,
A.
Chotia
,
M.
Viteau
,
D.
Comparat
,
P.
Pillet
,
A.
Browaeys
, and
P.
Grangier
,
Nat. Phys.
5
,
115
(
2009
).
169.
T.
Wilk
,
A.
Gaëtan
,
C.
Evellin
,
J.
Wolters
,
Y.
Miroshnychenko
,
P.
Grangier
, and
A.
Browaeys
,
Phys. Rev. Lett.
104
,
010502
(
2010
).
170.
171.
T.
Keating
,
R. L.
Cook
,
A. M.
Hankin
,
Y.-Y.
Jau
,
G. W.
Biedermann
, and
I. H.
Deutsch
,
Phys. Rev. A
91
,
012337
(
2015
).
172.
E.
Urban
,
T. A.
Johnson
,
T.
Henage
,
L.
Isenhower
,
D.
Yavuz
,
T.
Walker
, and
M.
Saffman
,
Nat. Phys.
5
,
110
(
2009
).
173.
L. S.
Theis
,
F.
Motzoi
,
F. K.
Wilhelm
, and
M.
Saffman
,
Phys. Rev. A
94
,
032306
(
2016
).
174.
M.
Saffman
,
I. I.
Beterov
,
A.
Dalal
,
E. J.
Páez
, and
B. C.
Sanders
,
Phys. Rev. A
101
,
062309
(
2020
).
175.
D.
Petrosyan
,
F.
Motzoi
,
M.
Saffman
, and
K.
Mølmer
,
Phys. Rev. A
96
,
042306
(
2017
).
176.
M.
Khazali
and
K.
Mølmer
,
Phys. Rev. X
10
,
021054
(
2020
).
177.
I. I.
Beterov
,
M.
Saffman
,
E. A.
Yakshina
,
D. B.
Tretyakov
,
V. M.
Entin
,
S.
Bergamini
,
E. A.
Kuznetsova
, and
I. I.
Ryabtsev
,
Phys. Rev. A
94
,
062307
(
2016
).
178.
I. I.
Beterov
,
D. B.
Tretyakov
,
V. M.
Entin
,
E. A.
Yakshina
,
I. I.
Ryabtsev
,
M.
Saffman
, and
S.
Bergamini
,
J. Phys. B
53
,
182001
(
2020
).
179.
K.-Y.
Liao
,
X.-H.
Liu
,
Z.
Li
, and
Y.-X.
Du
,
Opt. Lett.
44
,
4801
(
2019
).
180.
L.
Isenhower
,
M.
Saffman
, and
K.
Mølmer
,
Quantum Inf. Process.
10
,
755
(
2011
).
181.
N.
Schuch
and
J.
Siewert
,
Phys. Rev. A
67
,
032301
(
2003
).
182.
D. M.
Abrams
,
N.
Didier
,
B. R.
Johnson
,
M. P.
da Silva
, and
C. A.
Ryan
,
Nat. Electron.
3
,
744
(
2020
).
183.
K.-K.
Ni
,
T.
Rosenband
, and
D. D.
Grimes
,
Chem. Sci.
9
,
6830
(
2018
).
184.
H.-Z.
Wu
,
Z.-B.
Yang
, and
S.-B.
Zheng
,
Chin. Phys. B
21
,
040305
(
2012
).
185.
I. D.
Kivlichan
,
J.
McClean
,
N.
Wiebe
,
C.
Gidney
,
A.
Aspuru-Guzik
,
G. K.-L.
Chan
, and
R.
Babbush
,
Phys. Rev. Lett.
120
,
110501
(
2018
).
186.
B.
Foxen
,
C.
Neill
,
A.
Dunsworth
,
P.
Roushan
,
B.
Chiaro
 et al.,
Phys. Rev. Lett.
125
,
120504
(
2020
).
187.
R. G.
Unanyan
and
M.
Fleischhauer
,
Phys. Rev. A
66
,
032109
(
2002
).
188.
V. V.
Shende
and
I. L.
Markov
,
Quantum Inf. Comput.
9
,
461
(
2009
).
189.
J.
Gulliksen
,
D. B. R.
Dasari
, and
K.
Mølmer
,
EPJ Quantum Technol.
2
,
4
(
2015
).
190.
E.
Brion
,
A. S.
Mouritzen
, and
K.
Mølmer
,
Phys. Rev. A
76
,
022334
(
2007
).
191.
H.-Z.
Wu
,
Z.-B.
Yang
, and
S.-B.
Zheng
,
Phys. Rev. A
82
,
034307
(
2010
).
192.
K.
Mølmer
,
L.
Isenhower
, and
M.
Saffman
,
J. Phys. B
44
,
184016
(
2011
).
193.
M.
Müller
,
L.
Liang
,
I.
Lesanovsky
, and
P.
Zoller
,
New J. Phys.
10
,
093009
(
2008
).
194.
M.
Tanasittikosol
,
J. D.
Pritchard
,
D.
Maxwell
,
A.
Gauguet
,
K. J.
Weatherill
,
R. M.
Potvliege
, and
C. S.
Adams
,
J. Phys. B
44
,
184020
(
2011
).
195.
S.
Sevinçli
and
T.
Pohl
,
New J. Phys.
16
,
123036
(
2014
).
196.
J. T.
Young
,
P.
Bienias
,
R.
Belyansky
,
A. M.
Kaufman
, and
A. V.
Gorshkov
, arXiv:2006.02486 (
2020
).
197.
C.-P.
Shen
,
J.-L.
Wu
,
S.-L.
Su
, and
E.
Liang
,
Opt. Lett.
44
,
2036
(
2019
).
198.
Y.
Liang
,
Q.-C.
Wu
,
S.-L.
Su
,
X.
Ji
, and
S.
Zhang
,
Phys. Rev. A
91
,
032304
(
2015
).
199.
200.
S.-L.
Su
,
Y.
Gao
,
E.
Liang
, and
S.
Zhang
,
Phys. Rev. A
95
,
022319
(
2017
).
201.
S. L.
Su
,
H. Z.
Shen
,
E.
Liang
, and
S.
Zhang
,
Phys. Rev. A
98
,
032306
(
2018
).
202.
M.
Müller
,
I.
Lesanovsky
,
H.
Weimer
,
H. P.
Büchler
, and
P.
Zoller
,
Phys. Rev. Lett.
102
,
170502
(
2009
).
203.
S. E.
Rasmussen
,
K.
Groenland
,
R.
Gerritsma
,
K.
Schoutens
, and
N. T.
Zinner
,
Phys. Rev. A
101
,
022308
(
2020
).
204.
A.
Ajoy
and
P.
Cappellaro
,
Phys. Rev. Lett.
110
,
220503
(
2013
).
205.
D.
Hayes
,
S. T.
Flammia
, and
M. J.
Biercuk
,
New J. Phys.
16
,
083027
(
2014
).
206.
J.
Choi
,
H.
Zhou
,
H. S.
Knowles
,
R.
Landig
,
S.
Choi
, and
M. D.
Lukin
,
Phys. Rev. X
10
,
031002
(
2020
).
207.
H.
Weimer
,
M.
Müller
,
I.
Lesanovsky
,
P.
Zoller
, and
H. P.
Büchler
,
Nat. Phys.
6
,
382
(
2010
).
208.
A.
Celi
,
B.
Vermersch
,
O.
Viyuela
,
H.
Pichler
,
M. D.
Lukin
, and
P.
Zoller
,
Phys. Rev. X
10
,
021057
(
2020
).
209.
210.
N.
Anantharaman
and
E. L.
Masson
,
Duke Math. J.
164
,
723
(
2015
).
211.
R.
Babbush
,
P. J.
Love
, and
A.
Aspuru-Guzik
,
Sci. Rep.
4
,
6603
(
2014
).
212.
N.
Moll
,
P.
Barkoutsos
,
L. S.
Bishop
,
J. M.
Chow
,
A.
Cross
 et al.,
Quantum Sci. Technol.
3
,
030503
(
2018
).
213.
M.
Kühn
,
S.
Zanker
,
P.
Deglmann
,
M.
Marthaler
, and
H.
Weiß
,
J. Chem. Theory Comput.
15
,
4764
(
2019
).
214.
G.
Günter
,
H.
Schempp
,
M.
Robert-de Saint-Vincent
,
V.
Gavryusev
,
S.
Helmrich
,
C. S.
Hofmann
,
S.
Whitlock
, and
M.
Weidemüller
,
Science
342
,
954
(
2013
).
215.
D. W.
Schönleber
,
A.
Eisfeld
,
M.
Genkin
,
S.
Whitlock
, and
S.
Wüster
,
Phys. Rev. Lett.
114
,
123005
(
2015
).
216.
F.
Yang
,
S.
Yang
, and
L.
You
,
Phys. Rev. Lett.
123
,
063001
(
2019
).
217.
J.
Biamonte
,
P.
Wittek
,
N.
Pancotti
,
P.
Rebentrost
,
N.
Wiebe
, and
S.
Lloyd
,
Nature
549
,
195
(
2017
).
218.
R.
Orús
,
S.
Mugel
, and
E.
Lizaso
,
Rev. Phys.
4
,
100028
(
2019
).
219.
F.
Neukart
,
G.
Compostella
,
C.
Seidel
,
D.
von Dollen
,
S.
Yarkoni
, and
B.
Parney
,
Front. ICT
4
,
29
(
2017
).
220.
Y.
Ding
,
X.
Chen
,
L.
Lamata
,
E.
Solano
, and
M.
Sanz
,
SN Comput. Sci.
2
,
68
(
2021
).
221.
N.
Takei
,
C.
Sommer
,
C.
Genes
,
G.
Pupillo
,
H.
Goto
,
K.
Koyasu
,
H.
Chiba
,
M.
Weidemüller
, and
K.
Ohmori
,
Nat. Commun.
7
,
13449
(
2016
).
222.
S.
de Léséleuc
,
S.
Weber
,
V.
Lienhard
,
D.
Barredo
,
H. P.
Büchler
,
T.
Lahaye
, and
A.
Browaeys
,
Phys. Rev. Lett.
120
,
113602
(
2018
).
223.
F.
Robicheaux
and
J. V.
Hernández
,
Phys. Rev. A
72
,
063403
(
2005
).
224.
M.
Rader
and
A. M.
Läuchli
, arXiv:1908.02068 (
2019
).
225.
C. J.
Turner
,
A. A.
Michailidis
,
D. A.
Abanin
,
M.
Serbyn
, and
Z.
Papić
,
Phys. Rev. B
98
,
155134
(
2018
).
226.
R.
Samajdar
,
W. W.
Ho
,
H.
Pichler
,
M. D.
Lukin
, and
S.
Sachdev
,
Phys. Rev. Lett.
124
,
103601
(
2020
).
227.
R.
Samajdar
,
W. W.
Ho
,
H.
Pichler
,
M. D.
Lukin
, and
S.
Sachdev
,
Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.
118
,
e2015785118
(
2021
).
228.
P.
Fendley
,
K.
Sengupta
, and
S.
Sachdev
,
Phys. Rev. B
69
,
075106
(
2004
).
229.
S.
Choi
,
C. J.
Turner
,
H.
Pichler
,
W. W.
Ho
,
A. A.
Michailidis
,
Z.
Papić
,
M.
Serbyn
,
M. D.
Lukin
, and
D. A.
Abanin
,
Phys. Rev. Lett.
122
,
220603
(
2019
).
230.
I.
Lesanovsky
,
Phys. Rev. Lett.
108
,
105301
(
2012
).
231.
I.
Lesanovsky
and
H.
Katsura
,
Phys. Rev. A
86
,
041601
(
2012
).
232.
C. J.
Turner
,
A. A.
Michailidis
,
D. A.
Abanin
,
M.
Serbyn
, and
Z.
Papić
,
Nat. Phys.
14
,
745
(
2018
).
233.
C.-J.
Lin
,
V.
Calvera
, and
T. H.
Hsieh
,
Phys. Rev. B
101
,
220304
(
2020
).
234.
A. A.
Michailidis
,
C. J.
Turner
,
Z.
Papić
,
D. A.
Abanin
, and
M.
Serbyn
,
Phys. Rev. Res.
2
,
022065
(
2020
).
235.
T. S.
Cubitt
,
A.
Montanaro
, and
S.
Piddock
,
Proc. Natl. Acad. Sci.
115
,
9497
(
2018
).
236.
C.
Lippe
,
T.
Klas
,
J.
Bender
,
P.
Mischke
,
T.
Niederprüm
, and
H.
Ott
, arXiv:2012.12739 (
2020
).
237.
S.
Whitlock
,
A. W.
Glaetzle
, and
P.
Hannaford
,
J. Phys. B
50
,
074001
(
2017
).
238.
S.
Weber
,
S.
de Léséleuc
,
V.
Lienhard
,
D.
Barredo
,
T.
Lahaye
,
A.
Browaeys
, and
H. P.
Büchler
,
Quantum Sci. Technol.
3
,
044001
(
2018
).
239.
V.
Lienhard
 et al.,
Phys. Rev. X
10
,
021031
(
2020
).
240.
Q. A.
Turchette
,
C. S.
Wood
,
B. E.
King
,
C. J.
Myatt
,
D.
Leibfried
,
W. M.
Itano
,
C.
Monroe
, and
D. J.
Wineland
,
Phys. Rev. Lett.
81
,
3631
(
1998
).
241.
C. A.
Sackett
 et al.,
Nature
404
,
256
(
2000
).
242.
K. M.
Maller
,
M. T.
Lichtman
,
T.
Xia
,
Y.
Sun
,
M. J.
Piotrowicz
,
A. W.
Carr
,
L.
Isenhower
, and
M.
Saffman
,
Phys. Rev. A
92
,
022336
(
2015
).
243.
A.
Gaëtan
,
C.
Evellin
,
J.
Wolters
,
P.
Grangier
,
T.
Wilk
, and
A.
Browaeys
,
New J. Phys.
12
,
065040
(
2010
).
244.
X. L.
Zhang
,
L.
Isenhower
,
A. T.
Gill
,
T. G.
Walker
, and
M.
Saffman
,
Phys. Rev. A
82
,
030306
(
2010
).
245.
T.
Feldker
,
P.
Bachor
,
M.
Stappel
,
D.
Kolbe
,
R.
Gerritsma
,
J.
Walz
, and
F.
Schmidt-Kaler
,
Phys. Rev. Lett.
115
,
173001
(
2015
).
246.
P.
Bachor
,
T.
Feldker
,
J.
Walz
, and
F.
Schmidt-Kaler
,
J. Phys. B
49
,
154004
(
2016
).
247.
G.
Higgins
 et al.,
Phys. Rev. X
7
,
021038
(
2017
).
248.
N.
Rach
,
M. M.
Müller
,
T.
Calarco
, and
S.
Montangero
,
Phys. Rev. A
92
,
062343
(
2015
).
249.
R.
Heck
,
O.
Vuculescu
,
J. J.
Sørensen
,
J.
Zoller
,
M. G.
Andreasen
 et al.,
Proc. Natl. Acad. Sci.
115
,
E11231
(
2018
).
250.
T.
Monz
,
K.
Kim
,
W.
Hänsel
,
M.
Riebe
,
A. S.
Villar
,
P.
Schindler
,
M.
Chwalla
,
M.
Hennrich
, and
R.
Blatt
,
Phys. Rev. Lett.
102
,
040501
(
2009
).
251.
C.
Figgatt
,
D.
Maslov
,
K. A.
Landsman
,
N. M.
Linke
,
S.
Debnath
, and
C.
Monroe
,
Nat. Commun.
8
,
1918
(
2017
).
252.
A.
Fedorov
,
L.
Steffen
,
M.
Baur
,
M. P.
da Silva
, and
A.
Wallraff
,
Nature
481
,
170
(
2012
).
253.
M. D.
Reed
,
L.
DiCarlo
,
S. E.
Nigg
,
L.
Sun
,
L.
Frunzio
,
S. M.
Girvin
, and
R. J.
Schoelkopf
,
Nature
482
,
382
(
2012
).
254.
T.
Pohl
,
E.
Demler
, and
M. D.
Lukin
,
Phys. Rev. Lett.
104
,
043002
(
2010
).
255.
J.
Schachenmayer
,
I.
Lesanovsky
,
A.
Micheli
, and
A. J.
Daley
,
New J. Phys.
12
,
103044
(
2010
).
256.
R. M. W.
van Bijnen
,
S.
Smit
,
K. A. H.
van Leeuwen
,
E. J. D.
Vredenbregt
, and
S. J. J. M. F.
Kokkelmans
,
J. Phys. B
44
,
184008
(
2011
).
257.
B.
Vermersch
,
M.
Punk
,
A. W.
Glaetzle
,
C.
Gross
, and
P.
Zoller
,
New J. Phys.
17
,
013008
(
2015
).
258.
D.
Petrosyan
,
K.
Mølmer
, and
M.
Fleischhauer
,
J. Phys. B
49
,
084003
(
2016
).
259.
P.
Schauss
, “
High-resolution imaging of ordering in Rydberg many-body systems
,” Ph.D. dissertation (Faculty of Physics, LMU München,
2015
).
260.
P.
Richerme
,
C.
Senko
,
J.
Smith
,
A.
Lee
,
S.
Korenblit
, and
C.
Monroe
,
Phys. Rev. A
88
,
012334
(
2013
).
261.
A. W.
Glaetzle
,
R. M.
van Bijnen
,
P.
Zoller
, and
W.
Lechner
,
Nat. Commun.
8
,
15813
(
2017
).
262.
E.
Farhi
and
A. W.
Harrow
, arXiv:1602.07674 (
2016
).
263.
264.
265.
J.
Zhang
,
G.
Pagano
,
P. W.
Hess
,
A.
Kyprianidis
,
P.
Becker
,
H.
Kaplan
,
A. V.
Gorshkov
,
Z.-X.
Gong
, and
C.
Monroe
,
Nature
551
,
601
(
2017
).
266.
W. P.
Su
,
J. R.
Schrieffer
, and
A. J.
Heeger
,
Phys. Rev. Lett.
42
,
1698
(
1979
).
267.
L.
Zhou
,
S.-T.
Wang
,
S.
Choi
,
H.
Pichler
, and
M. D.
Lukin
,
Phys. Rev. X
10
,
021067
(
2020
).
268.
P.
Hauke
,
H. G.
Katzgraber
,
W.
Lechner
,
H.
Nishimori
, and
W. D.
Oliver
,
Rep. Prog. Phys.
83
,
054401
(
2020
).
269.
T.
Kadowaki
and
H.
Nishimori
,
Phys. Rev. E
58
,
5355
(
1998
).
270.
W.
Lechner
,
P.
Hauke
, and
P.
Zoller
,
Sci. Adv.
1
,
e1500838
(
2015
).
271.
X.
Qiu
,
P.
Zoller
, and
X.
Li
,
PRX Quantum
1
,
020311
(
2020
).
272.
D.
Aharonov
,
W.
van Dam
,
J.
Kempe
,
Z.
Landau
,
S.
Lloyd
, and
O.
Regev
,
SIAM Rev.
50
,
755
(
2008
).
273.
T.
Albash
and
D. A.
Lidar
,
Rev. Mod. Phys.
90
,
015002
(
2018
).
274.
S.
Lloyd
, arXiv:quant-ph/9912086 (
1999
).
275.
I. G.
Karafyllidis
,
Phys. Rev. A
70
,
044301
(
2004
).
276.
G. K.
Brennen
and
J. E.
Williams
,
Phys. Rev. A
68
,
042311
(
2003
).
277.
L. E.
Hillberry
,
M. T.
Jones
,
D. L.
Vargas
,
P.
Rall
,
N. Y.
Halpern
,
N.
Bao
,
S.
Notarnicola
,
S.
Montangero
, and
L. D.
Carr
, arXiv:2005.01763 (
2020
).
278.
E.
Gillman
,
F.
Carollo
, and
I.
Lesanovsky
,
Phys. Rev. Lett.
125
,
100403
(
2020
).
279.
S.
Notarnicola
,
M.
Collura
, and
S.
Montangero
,
Phys. Rev. Res.
2
,
013288
(
2020
).
280.
T.
Rakovszky
,
P.
Sala
,
R.
Verresen
,
M.
Knap
, and
F.
Pollmann
,
Phys. Rev. B
101
,
125126
(
2020
).
281.
T.
Iadecola
and
S.
Vijay
,
Phys. Rev. B
102
,
180302
(
2020
).
282.
J. R.
McClean
,
J.
Romero
,
R.
Babbush
, and
A.
Aspuru-Guzik
,
New J. Phys.
18
,
023023
(
2016
).
283.
E.
Farhi
,
J.
Goldstone
, and
S.
Gutmann
, arXiv:1411.4028 (
2014
).
284.
R.
Kaubruegger
,
P.
Silvi
,
C.
Kokail
,
R.
van Bijnen
,
A. M.
Rey
,
J.
Ye
,
A. M.
Kaufman
, and
P.
Zoller
,
Phys. Rev. Lett.
123
,
260505
(
2019
).
285.
L. I. R.
Gil
,
R.
Mukherjee
,
E. M.
Bridge
,
M. P. A.
Jones
, and
T.
Pohl
,
Phys. Rev. Lett.
112
,
103601
(
2014
).
286.
S.
Bravyi
,
D.
Gosset
, and
R.
König
,
Science
362
,
308
(
2018
).
287.
V.
Akshay
,
H.
Philathong
,
M. E. S.
Morales
, and
J. D.
Biamonte
,
Phys. Rev. Lett.
124
,
090504
(
2020
).
288.
H.
Pichler
,
S.-T.
Wang
,
L.
Zhou
,
S.
Choi
, and
M. D.
Lukin
, arXiv:1808.10816 (
2018
).
289.
L.
Henriet
,
Phys. Rev. A
101
,
012335
(
2020
).
290.
N.
Friis
 et al.,
Phys. Rev. X
8
,
021012
(
2018
).
291.
J. W.
Britton
,
B. C.
Sawyer
,
A. C.
Keith
,
C.-C. J.
Wang
,
J. K.
Freericks
,
H.
Uys
,
M. J.
Biercuk
, and
J. J.
Bollinger
,
Nature
484
,
489
(
2012
).
292.
J. G.
Bohnet
,
B. C.
Sawyer
,
J. W.
Britton
,
M. L.
Wall
,
A. M.
Rey
,
M.
Foss-Feig
, and
J. J.
Bollinger
,
Science
352
,
1297
(
2016
).
293.
K.-N.
Schymik
,
V.
Lienhard
,
D.
Barredo
,
P.
Scholl
,
H.
Williams
,
A.
Browaeys
, and
T.
Lahaye
,
Phys. Rev. A
102
,
063107
(
2020
).
294.
N.
Lundblad
,
M.
Schlosser
, and
J. V.
Porto
,
Phys. Rev. A
81
,
031611
(
2010
).
295.
S.
Zhang
,
F.
Robicheaux
, and
M.
Saffman
,
Phys. Rev. A
84
,
043408
(
2011
).
296.
J.
Yang
 et al.,
Phys. Rev. Lett.
117
,
123201
(
2016
).
297.
J.
Lampen
,
H.
Nguyen
,
L.
Li
,
P. R.
Berman
, and
A.
Kuzmich
,
Phys. Rev. A
98
,
033411
(
2018
).
298.
R.
Guo
,
X.
He
,
C.
Sheng
,
J.
Yang
,
P.
Xu
,
K.
Wang
,
J.
Zhong
,
M.
Liu
,
J.
Wang
, and
M.
Zhan
,
Phys. Rev. Lett.
124
,
153201
(
2020
).
299.
M. H.
Goerz
,
E. J.
Halperin
,
J. M.
Aytac
,
C. P.
Koch
, and
K. B.
Whaley
,
Phys. Rev. A
90
,
032329
(
2014
).
300.
301.
302.
R.
Mukherjee
,
J.
Millen
,
R.
Nath
,
M. P. A.
Jones
, and
T.
Pohl
,
J. Phys. B
44
,
184010
(
2011
).
303.
M. J.
Piotrowicz
,
M.
Lichtman
,
K.
Maller
,
G.
Li
,
S.
Zhang
,
L.
Isenhower
, and
M.
Saffman
,
Phys. Rev. A
88
,
013420
(
2013
).
304.
A. G.
Boetes
,
R. V.
Skannrup
,
J.
Naber
,
S. J. J. M. F.
Kokkelmans
, and
R. J. C.
Spreeuw
,
Phys. Rev. A
97
,
013430
(
2018
).
305.
D.
Barredo
,
V.
Lienhard
,
P.
Scholl
,
S.
de Léséleuc
,
T.
Boulier
,
A.
Browaeys
, and
T.
Lahaye
,
Phys. Rev. Lett.
124
,
023201
(
2020
).
306.
B.