論文の概要: Chiral-coupling-assisted refrigeration in trapped ions

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.00877v2
• Date: Tue, 10 Jan 2023 01:48:25 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-23 08:10:22.693509
• Title: Chiral-coupling-assisted refrigeration in trapped ions
• Title（参考訳）: 捕捉イオン中のキラルカップリングによる冷凍
• Authors: Chi-Chih Chen, Yi-Cheng Wang, Chun-Che Wang, and H. H. Jen
• Abstract要約: イオン間の光を媒介するキラルカップリングの可能性を示す。 この結果は、トラップイオンベースの量子コンピュータとシミュレーターの応用における冷却過程のボトルネックを克服するのに役立つ。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.273668342847468
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The tapped ions can be cooled close to their motional ground state, which is imperative in implementing quantum computation and quantum simulation. Here we demonstrate the capability of light-mediated chiral couplings between ions, which enables a superior cooling scheme exceeding the single-ion limit of sideband cooling. We present the chiral-coupling-assisted refrigeration in the target ion at the price of heating the others under asymmetric drivings, where its steady-state phonon occupation outperforms the lower bound set by a single ion. We further locate the optimal operation condition of the refrigeration and identify the parameter region where a faster rate of cooling emerges. Under an additional nonguided decay channel, the heating effect in the reciprocal coupling regime becomes suppressed and turns into cooling instead. Our results present a resource of collective chiral couplings which help surpass the bottleneck of cooling procedure in applications of trapped-ion-based quantum computer and simulator.
• Abstract（参考訳）: タップされたイオンは、量子計算と量子シミュレーションの実装に必須である運動基底状態の近くで冷却することができる。 ここでは、サイドバンド冷却の単一イオン限界を超える優れた冷却スキームを可能にする、イオン間の光媒介キラルカップリングの能力を示す。 非対称駆動下での加熱価格で目標イオンのキラルカップリング支援冷凍を行い,その定常フォノン占有は単一イオンで設定した下界よりも優れることを示した。 さらに, 冷蔵の最適運転条件を特定し, 冷却速度が速くなるパラメータ領域を同定する。 追加の非誘導減衰チャネルの下では、相互結合状態の加熱効果が抑制され、代わりに冷却される。 本研究は, 量子コンピュータやシミュレータにおける冷却過程のボトルネックを克服するための, 集合的キラルカップリングの資源を提案する。

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