論文の概要: A high fidelity light-shift gate for clock-state qubits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2003.01102v1
- Date: Mon, 2 Mar 2020 18:56:37 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-31 12:12:29.891015
- Title: A high fidelity light-shift gate for clock-state qubits
- Title（参考訳）: クロック状態キュービット用高忠実度光シフトゲート
- Authors: C. H. Baldwin, B. J. Bjork, M. Foss-Feig, J. P. Gaebler, D. Hayes, M.
G. Kokish, C. Langer, J. A. Sedlacek, D. Stack, G. Vittorini
- Abstract要約: 本稿では,これら2つのアプローチの最も優れた特徴を組み合わせたLSゲートの実装手法を提案する。
我々は超微細なクロック状態でLSゲートを直接操作することができ、可視光波長で控えめなレーザーパワーを用いて99.74(4)%のゲートフィラリティを達成できる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: To date, the highest fidelity quantum logic gates between two qubits have
been achieved with variations on the geometric-phase gate in trapped ions, with
the two leading variants being the Molmer-Sorensen gate and the light-shift
(LS) gate. Both of these approaches have their respective advantages and
challenges. For example, the latter is technically simpler and is natively
insensitive to optical phases, but it has not been made to work directly on a
clock-state qubit. We present a new technique for implementing the LS gate that
combines the best features of these two approaches: By using a small ($\sim
{\rm MHz}$) detuning from a narrow (dipole-forbidden) optical transition, we
are able to operate an LS gate directly on hyperfine clock states, achieving
gate fidelities of $99.74(4)\%$ using modest laser power at visible
wavelengths. Current gate infidelities appear to be dominated by technical
noise, and theoretical modeling suggests a path towards gate fidelity above
$99.99\%$.
- Abstract（参考訳）: 現在までに、2つの量子ビット間の最も忠実度の高い量子論理ゲートは、閉じ込められたイオン中の幾何相ゲートのバリエーションで達成されており、2つの主要な変種はモルマー-ソレンセンゲートと光シフト(LS)ゲートである。
これらのアプローチにはそれぞれの利点と課題があります。
例えば、後者は技術的に単純で、光学位相に感受性がないが、クロック状態の量子ビットで直接動作するようにはなされていない。
細い(双極子禁止)光遷移からデチューンする小さな(\sim {\rm MHz}$)デチューンを用いることで、超微細なクロック状態に直接LSゲートを動作させ、可視波長でモデストレーザーパワーを使用する99.74(4)\%のゲート忠実度を達成することができる。
現在のゲートの不純物は技術的ノイズによって支配されているようで、理論的モデリングは99.99ドル以上のゲート忠実性への道筋を示唆している。
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