論文の概要: Deterministic loading of a single strontium ion into a surface electrode trap using pulsed laser ablation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.04965v1
• Date: Fri, 10 Sep 2021 16:04:43 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-15 11:48:47.679533
• Title: Deterministic loading of a single strontium ion into a surface electrode trap using pulsed laser ablation
• Title（参考訳）: パルスレーザーアブレーションを用いた単一ストロンチウムイオンの表面電極トラップへの決定論的負荷
• Authors: Alto Osada and Atsushi Noguchi
• Abstract要約: トラップイオン量子技術は、精密測定、量子通信、量子計算などの応用に向けて何十年にもわたって開発されてきた。 レーザアブレーションおよび連続光イオン化により生じる表面電極トラップに単一ストロンチウムイオンを効率よく負荷することを示した。 本研究は, クリーンで安定かつ決定論的なイオン負荷により, より機能的なイオントラップ量子デバイスを開発する方法である。
• 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: Trapped-ion quantum technologies have been developed for decades toward applications such as precision measurement, quantum communication and quantum computation. Coherent manipulation of ions' oscillatory motions in an ion trap is important for quantum information processing by ions, however, unwanted decoherence caused by fluctuating electric-field environment often hinders stable and high-fidelity operations.. One way to avoid this is to adopt pulsed laser ablation for ion loading, a loading method with significantly reduced pollution and heat production. Despite the usefulness of the ablation loading such as the compatibility with cryogenic environment, randomness of the number of loaded ions is still problematic in realistic applications where definite number of ions are preferably loaded with high probability. In this paper, we demonstrate an efficient loading of a single strontium ion into a surface electrode trap generated by laser ablation and successive photoionization. The probability of single-ion loading into a surface electrode trap is measured to be 82\,\%, and such a deterministic single-ion loading allows for loading ions into the trap one-by-one. Our results open up a way to develop more functional ion-trap quantum devices by the clean, stable, and deterministic ion loading.
• Abstract（参考訳）: トラップイオン量子技術は、精密測定、量子通信、量子計算などの応用に向けて何十年も開発されてきた。 イオントラップにおけるイオンの振動運動のコヒーレントな操作はイオンによる量子情報処理にとって重要であるが、変動する電場環境に起因する望ましくないデコヒーレンスはしばしば安定かつ高忠実な操作を妨げる。 . これを回避する方法の1つは、汚染と熱生成を著しく低減した負荷方法であるイオン負荷にパルスレーザーアブレーションを採用することである。 低温環境との整合性などのアブレーション負荷の有用性にもかかわらず、一定の数のイオンを高い確率でロードすることが好ましい現実的な応用においては、負荷イオン数のランダム性は依然として問題である。 本稿では,レーザーアブレーションと連続光イオン化によって発生する表面電極トラップへのストロンチウムイオンの効率的な負荷を示す。 表面電極トラップへの単イオン負荷の確率は82\,\%と測定され、そのような決定論的単イオン負荷はトラップにイオンを1個ずつロードすることができる。 本研究は, クリーンで安定かつ決定論的なイオン負荷により, より機能的なイオントラップ量子デバイスを開発する方法である。

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