論文の概要: Entangling-gate error from coherently displaced motional modes of trapped ions

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.04395v2
• Date: Fri, 10 Sep 2021 16:50:57 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-15 18:15:43.647560
• Title: Entangling-gate error from coherently displaced motional modes of trapped ions
• Title（参考訳）: 捕捉イオンのコヒーレント変位運動モードからのエンタングリングゲート誤差
• Authors: B. P. Ruzic, T. A. Barrick, J. D. Hunker, R. J. Law, B. K. McFarland, H. M. McGuinness, L. P. Parazzoli, J. D. Sterk, J. W. Van Der Wall, D. Stick
• Abstract要約: トラップイオン量子コンピューティングにおけるエンタングゲートは主に、熱的かつ基底状態に近い初期運動分布を持つ静止イオンをターゲットにしている。 将来のシステムは、イオン輸送、長い運転時間、トラップアレイの空間範囲の増大などにより、重要な非熱的励起を引き起こす可能性が高い。 一対のトラップイオン量子ビット上でモルマー・ソレンソンゲートのシミュレーションを行い, ゲート開始時の共振モードにおける熱励起とコヒーレント励起の両方を用いて, このようなコヒーレント運動励起がエンタングゲート誤差に与える影響を解析した。
• 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: Entangling gates in trapped-ion quantum computing have primarily targeted stationary ions with initial motional distributions that are thermal and close to the ground state. However, future systems will likely incur significant non-thermal excitation due to, e.g., ion transport, longer operational times, and increased spatial extent of the trap array. In this paper, we analyze the impact of such coherent motional excitation on entangling-gate error by performing simulations of Molmer-Sorenson (MS) gates on a pair of trapped-ion qubits with both thermal and coherent excitation present in a shared motional mode at the start of the gate. We discover that a small amount of coherent displacement dramatically erodes gate performance in the presence of experimental noise, and we demonstrate that applying only limited control over the phase of the displacement can suppress this error. We then use experimental data from transported ions to analyze the impact of coherent displacement on MS-gate error under realistic conditions.
• Abstract（参考訳）: トラップイオン量子コンピューティングにおけるエンタングゲートは主に、熱的かつ基底状態に近い初期運動分布を持つ静止イオンをターゲットにしている。 しかし、将来のシステムは、例えばイオン輸送、より長い運用時間、トラップアレイの空間的範囲の増加などにより、大きな非熱励起を引き起こす可能性が高い。 本稿では,このようなコヒーレントな運動励起がエンタングゲート誤差に与える影響を,ゲートの開始時に共有運動モードに存在する熱とコヒーレントな励起の両方を持つ一対のイオン量子ビット上で,モルマー・ソレンソンゲート(MS)のシミュレーションにより解析する。 実験騒音下では, 少数のコヒーレント変位がゲート性能を劇的に損なうことが分かり, 変位の位相を限定的に制御するだけで, この誤差を抑えることができることを示した。 次に、輸送イオンからの実験データを用いて、現実的な条件下でのMSゲート誤差に対するコヒーレント変位の影響を分析する。

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