論文の概要: Synthesizing a $\hat{\sigma}_z$ spin-dependent force for optical, metastable, and ground state trapped-ion qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.11193v2
• Date: Thu, 1 Dec 2022 09:39:19 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-04 02:43:34.919625
• Title: Synthesizing a $\hat{\sigma}_z$ spin-dependent force for optical, metastable, and ground state trapped-ion qubits
• Title（参考訳）: 光学・準安定・基底状態トラップイオン量子ビットに対する$\hat{\sigma}_z$スピン依存力の合成
• Authors: O. B\u{a}z\u{a}van, S. Saner, M. Minder, A. C. Hughes, R. T. Sutherland, D. M. Lucas, R. Srinivas, C. J. Ballance
• Abstract要約: 量子ビット転移に近接する単一の二色体は、典型的には、閉じ込められたイオン系における$hatsigma_x$または$hatsigma_y$ Molmer-Sorensen型の相互作用に使用される。 ビート音の周波数を単に調整するだけで、$hatsigma_z$ スピン依存力の合成も可能である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: A single bichromatic field near-resonant to a qubit transition is typically used for $\hat{\sigma}_x$ or $\hat{\sigma}_y$ M{\o}lmer-S{\o}rensen type interactions in trapped ion systems. Using this field configuration, it is also possible to synthesize a $\hat{\sigma}_z$ spin-dependent force by merely adjusting the beat-note frequency. Here, we expand on previous work and present a comprehensive theoretical and experimental investigation of this scheme with a laser near-resonant to a quadrupole transition in $^{88}$Sr$^+$. Further, we characterise its robustness to optical phase and qubit frequency offsets, and demonstrate its versatility by entangling optical, metastable, and ground state qubits.
• Abstract（参考訳）: 量子ビット遷移に近い1つの双色場は、通常、閉じ込められたイオン系における$\hat{\sigma}_x$または$\hat{\sigma}_y$m{\o}lmer-s{\o}rensen型の相互作用に用いられる。 このフィールド構成を用いることで、ビート音の周波数を単に調整するだけで、$\hat{\sigma}_z$のスピン依存力を合成することもできる。 ここでは、これまでの研究を拡大し、このスキームをレーザー近共振器を用いて、$^{88}$Sr$^+$の四重極遷移による包括的および実験的に研究する。 さらに,光位相,量子周波数オフセットに対するロバスト性を特徴付けるとともに,光,準安定,基底状態キュービットを絡み合わせることで,その汎用性を示す。

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