論文の概要: High-fidelity indirect readout of trapped-ion hyperfine qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.06341v1
• Date: Sun, 12 Dec 2021 22:31:09 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-04 18:41:23.259568
• Title: High-fidelity indirect readout of trapped-ion hyperfine qubits
• Title（参考訳）: 捕捉イオン超微細量子ビットの高忠実間接読み出し
• Authors: Stephen D. Erickson, Jenny J. Wu, Pan-Yu Hou, Daniel C. Cole, Shawn Geller, Alex Kwiatkowski, Scott Glancy, Emanuel Knill, Daniel H. Slichter, Andrew C. Wilson, Dietrich Leibfried
• Abstract要約: レーザー駆動ラマン遷移を用いたイオン超微細量子ビットの高忠実な間接読み出しプロトコルを示す。 1.2+1.1_-0.6×10-4$と0+1.9_-0×10-5$の2つの部分空間の読み出しエラーとバックアクションエラーを68%の信頼性で比較した。
• 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: We propose and demonstrate a protocol for high-fidelity indirect readout of trapped ion hyperfine qubits, where the state of a $^9\text{Be}^+$ qubit ion is mapped to a $^{25}\text{Mg}^+$ readout ion using laser-driven Raman transitions. By partitioning the $^9\text{Be}^+$ ground state hyperfine manifold into two subspaces representing the two qubit states and choosing appropriate laser parameters, the protocol can be made robust to spontaneous photon scattering errors on the Raman transitions, enabling repetition for increased readout fidelity. We demonstrate combined readout and back-action errors for the two subspaces of $1.2^{+1.1}_{-0.6} \times 10^{-4}$ and $0^{+1.9}_{-0} \times 10^{-5}$ with 68% confidence while avoiding decoherence of spectator qubits due to stray resonant light that is inherent to direct fluorescence detection.
• Abstract（参考訳）: そこで, レーザー駆動ラマン遷移を用いて, $^9\text{be}^+$ qubit イオンの状態を$^{25}\text{mg}^+$ readout ion にマッピングした。 $^9\text{Be}^+$ 基底状態超微細多様体を2つのキュービット状態を表す2つの部分空間に分割し、適切なレーザーパラメータを選択することにより、プロトコルはラマン転移上の自発光子散乱誤差に対して堅牢にでき、読み出しの忠実度が増大する。 我々は1.2^{+1.1}_{-0.6} \times 10^{-4}$と$0^{+1.9}_{-0} \times 10^{-5}$の2つの部分空間に対する読み出し誤差とバックアクション誤差を68%の信頼で示し、直蛍光検出に固有の不規則共振光によるスペクトル量子ビットのデコヒーレンスを回避した。

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