論文の概要: Geometries and fabrication methods for 3D printing ion traps

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2205.15892v1
• Date: Tue, 31 May 2022 15:42:32 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-11 04:01:23.935731
• Title: Geometries and fabrication methods for 3D printing ion traps
• Title（参考訳）: 3dプリントイオントラップのジオメトリと作製法
• Authors: A. Quinn, M. Brown, T.J. Gardner, D.T.C. Allcock
• Abstract要約: 表面電極トラップは製造を大幅に単純化し、閉じ込められたイオン量子コンピュータのスケールを可能にするという約束を守る。 しかし、それらの幾何学は3次元の幾何学に比べてトラップ効率、深さ、調和性がはるかに低いことを制約している。 これら2つのパラダイム間の設計空間に存在する新しい「トレンチ」幾何学について述べる。
• 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: The majority of microfabricated ion traps in use for quantum information processing are of the 2D 'surface-electrode' type or of the 3D 'wafer' type. Surface-electrode traps greatly simplify fabrication and hold the promise of allowing trapped-ion quantum computers to scale via standard semiconductor industry fabrication techniques. However, their geometry constrains them to having much lower trapping efficiency, depth, and harmonicity compared to 3D geometries. Conversely 3D geometries offer superior trap performance but fabrication is more complex, limiting potential to scale. We describe new 'trench' geometries that exist in the design space between these two paradigms. They still allow for a simple, planar electrode layer but with much more favourable trapping properties. We propose such traps could be 3D-printed over a 2D wafer with microfabricated components already integrated into it, thus retaining all the integration techniques and scaling advantages of surface-electrode traps. As a proof of principle we use 2-photon direct laser writing lithography to print the required electrode structures with the proposed geometry.
• Abstract（参考訳）: 量子情報処理に用いられるマイクロファブリケーションイオントラップの大部分は、2次元の「表面電極」型または3次元の「ウェーハ」型である。 表面電極トラップは製造を非常に単純化し、標準的な半導体産業の製法を通じて、閉じ込められたイオン量子コンピュータのスケールを可能にするという約束を守る。 しかし、それらの幾何学は3dジオメトリよりもトラップ効率、深さ、調和性がずっと低いことに制約している。 逆に3Dジオメトリは優れたトラップ性能を提供するが、製造はより複雑であり、スケールする可能性を制限する。 これら2つのパラダイム間の設計空間に存在する新しい「トレンチ」ジオメトリについて述べる。 単純な平板状の電極層を許容するが、より好ましいトラップ特性を持つ。 このようなトラップは、既にマイクロファブリケーションされた部品を組み込んだ2dウェハー上に3dプリントできるので、すべての統合技術と表面電極トラップのスケーリングの利点を保っている。 原理の証明として, 2光子直接レーザーライティングリソグラフィを用いて, 提案した形状の電極構造をプリントする。

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