論文の概要: Fabrication of Surface Ion Traps with Integrated Current Carrying Wires enabling High Magnetic Field Gradients

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2202.02313v2
• Date: Mon, 28 Mar 2022 09:13:12 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-26 20:42:10.821468
• Title: Fabrication of Surface Ion Traps with Integrated Current Carrying Wires enabling High Magnetic Field Gradients
• Title（参考訳）: 高磁場勾配を実現する集積電流搬送ワイヤを用いた表面イオントラップの作製
• Authors: Martin Siegele-Brown, Seokjun Hong, Foni R. Lebrun-Gallagher, Samuel J. Hile, Sebastian Weidt, and Winfried K. Hensinger
• Abstract要約: 量子コンピュータの大きな課題は、量子ゲートのスケーラブルな同時実行である。 捕捉されたイオン量子コンピュータにおいてこの問題に対処するアプローチの1つは、静的磁場勾配と大域マイクロ波場に基づく量子ゲートの実装である。 イオントラップ電極の下方に基板内に埋設した銅線を集積化して表面イオントラップを作製する。
• 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: A major challenge for quantum computers is the scalable simultaneous execution of quantum gates. One approach to address this in trapped ion quantum computers is the implementation of quantum gates based on static magnetic field gradients and global microwave fields. In this paper, we present the fabrication of surface ion traps with integrated copper current carrying wires embedded inside the substrate below the ion trap electrodes, capable of generating high magnetic field gradients. The copper layer's measured sheet resistance of 1.12 m$\Omega$/sq at room temperature is sufficiently low to incorporate complex designs, without excessive power dissipation at high currents causing a thermal runaway. At a temperature of 40 K the sheet resistance drops to 20.9 $\mu\Omega$/sq giving a lower limit for the residual resistance ratio of 100. Continuous currents of 13 A can be applied, resulting in a simulated magnetic field gradient of 144 T/m at the ion position, which is 125 $\mu$m from the trap surface for the particular anti-parallel wire pair in our design.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピュータの大きな課題は、量子ゲートのスケーラブルな同時実行である。 閉じ込められたイオン量子コンピュータでこれに対処する1つのアプローチは、静磁場勾配と大域マイクロ波場に基づく量子ゲートの実装である。 本稿では,イオントラップ電極の下にある基板内に銅電流搬送線を組み込んだ表面イオントラップを作製し,強磁場勾配を発生させる方法を提案する。 室温で1.12 m$\omega$/sqの銅層のシート抵抗は、高電流での過度の電力散散が熱流出を引き起こすことなく、複雑な設計を組み込むのに十分低い。 40 k の温度では、シート抵抗は 20.9 $\mu\omega$/sq に低下し、残留抵抗比が 100 となる。 13aの連続電流を適用することができ、イオン位置で144 t/mの磁場勾配がシミュレーションされ、我々の設計では、特定の反パラレルワイヤペアのトラップ表面から125$\mu$mである。

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