論文の概要: Individual qubit addressing of rotating ion crystals in a Penning trap

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.05196v2
• Date: Sat, 30 Apr 2022 22:32:50 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-22 12:15:38.048246
• Title: Individual qubit addressing of rotating ion crystals in a Penning trap
• Title（参考訳）: ペニングトラップにおける回転イオン結晶の個別量子アドレス化
• Authors: Anthony M. Polloreno, Ana Maria Rey, John J. Bollinger
• Abstract要約: トラップされたイオンは長いコヒーレンス時間と優れたゲート忠実さを誇っており、量子情報処理の有用なプラットフォームとなっている。 本稿では, 結晶の回転フレームに静的な交流スタークシフトパターンを導入するために, 変形可能なミラーを利用するプロトコルを提案する。
• 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: Trapped ions boast long coherence times and excellent gate fidelities, making them a useful platform for quantum information processing. Scaling to larger numbers of ion qubits in RF Paul traps demands great effort. Another technique for trapping ions is via a Penning trap where a 2D crystal of hundreds of ions is formed by controlling the rotation of the ions in the presence of a strong magnetic field. However, the rotation of the ion crystal makes single ion addressability a significant challenge. We propose a protocol that takes advantage of a deformable mirror to introduce AC Stark shift patterns that are static in the rotating frame of the crystal. Through numerical simulations we validate the potential of this protocol to perform high-fidelity single-ion gates in crystalline arrays of hundreds of ions.
• Abstract（参考訳）: 閉じ込められたイオンは長いコヒーレンス時間と優れたゲートファイバーを持ち、量子情報処理のための有用なプラットフォームとなる。 RFポールトラップにおける多くのイオン量子ビットへのスケーリングには多大な努力が必要である。 イオンをトラップする別のテクニックは、強い磁場の存在下でイオンの回転を制御することによって数百個のイオンからなる2d結晶を形成するペニングトラップである。 しかし、イオン結晶の回転は単一イオンのアドレス性に大きな課題をもたらす。 本稿では, 結晶の回転フレームに静的な交流スタークシフトパターンを導入するために, 変形可能なミラーを利用するプロトコルを提案する。 数値シミュレーションにより、このプロトコルの可能性を検証し、数百個のイオンの結晶配列で高忠実性単イオンゲートを実行する。

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