論文の概要: Trapped Rydberg ions: a new platform for quantum information processing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2003.08891v3
- Date: Sun, 26 Jul 2020 15:00:42 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-28 17:50:02.983830
- Title: Trapped Rydberg ions: a new platform for quantum information processing
- Title（参考訳）: Trapped Rydberg ion:量子情報処理のための新しいプラットフォーム
- Authors: Arezoo Mokhberi, Markus Hennrich, Ferdinand Schmidt-Kaler
- Abstract要約: トラップされたRydbergイオンはいくつかの重要な性質を特徴とする。
イオンの内部状態と運動状態の両方の高忠実度状態の準備が実証されている。
強い双極子相互作用は、ライドベルク状態のイオン間で実現することができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 27.84400682210533
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In this chapter, we present an overview of experiments with trapped Rydberg
ions and outline the advantages and challenges of developing applications of
this new platform for quantum computing, sensing and simulation. Trapped
Rydberg ions feature several important properties, unique in their combination:
they are tightly bound in a harmonic potential of a Paul trap, in which their
internal and external degrees of freedom can be controlled in a precise
fashion. High fidelity state preparation of both internal and motional states
of the ions has been demonstrated, and the internal states have been employed
to store and manipulate qubit information. Furthermore, strong dipolar
interactions can be realised between ions in Rydberg states and be explored for
investigating correlated many-body systems. By laser coupling to Rydberg
states, the polarisability of the ions can be both enhanced and tuned. This can
be used to control the interactions with the trapping fields in a Paul trap as
well as dipolar interactions between the ions. Thus, trapped Rydberg ions
present an attractive alternative for fast entangling operations as compared to
those mediated by normal modes of trapped ions, which are advantageous for a
future quantum computer or a quantum simulator.
- Abstract（参考訳）: 本稿では, 捕獲したrydbergイオンを用いた実験の概要と, 量子コンピューティング, センシング, シミュレーションのための新しいプラットフォームの開発における利点と課題について概説する。
閉じ込められたライドバーグイオンは、その組み合わせでユニークないくつかの重要な性質を特徴とし、ポールトラップの調和ポテンシャルに強く縛られ、内部および外部の自由度を精密に制御できる。
イオンの内部状態と運動状態の両方の高忠実性状態が示されており、内部状態は量子ビット情報の保存と操作に使われている。
さらに、強い双極子相互作用は、Rydberg状態のイオン間で実現でき、相関多体系を研究するために探索することができる。
ライドバーグ状態へのレーザー結合により、イオンの偏光性は増強され、調整される。
これはポールトラップのトラップ場との相互作用やイオン間の双極子相互作用を制御するのに使うことができる。
したがって、トラップされたrydbergイオンは、将来の量子コンピュータや量子シミュレーターに有利なトラップイオンの通常のモードによって媒介されるものと比較して、高速絡み込み操作の魅力的な代替手段となる。
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