論文の概要: Realizing two-qubit gates through mode engineering on a trapped-ion quantum computer

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.01584v2
• Date: Wed, 3 Aug 2022 19:50:00 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-02 14:18:42.884153
• Title: Realizing two-qubit gates through mode engineering on a trapped-ion quantum computer
• Title（参考訳）: イオントラップ量子コンピュータを用いたモード工学による2量子ゲートの実現
• Authors: Ming Li, Nhung H. Nguyen, Alaina M. Green, Jason Amini, Norbert M. Linke, Yunseong Nam
• Abstract要約: 我々は、イオン鎖の通常のモードを工学することによって、パルス変調の複雑さを本質的に除去する簡単な方法を開発した。 これにより、トラップフィールドの設計と光制御システムとの間の複雑さをトレードオフすることが可能になる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.060542428690649
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Two-qubit gates are a fundamental constituent of a quantum computer and typically its most challenging operation. In a trapped-ion quantum computer, this is typically implemented with laser beams which are modulated in amplitude, frequency, phase, or a combination of these. The required modulation becomes increasingly more complex as the quantum computer becomes larger, complicating the control hardware design. Here, we develop a simple method to essentially remove the pulse-modulation complexity by engineering the normal modes of the ion chain. We experimentally demonstrate the required mode engineering in a three ion chain. This opens up the possibility to trade off complexity between the design of the trapping fields and the optical control system, which will help scale the ion trap quantum computing platform.
• Abstract（参考訳）: 2量子ビットゲートは量子コンピュータの基本構成要素であり、典型的には最も難しい演算である。 閉じ込められたイオン量子コンピュータでは、通常はレーザービームで実装され、振幅、周波数、位相、あるいはこれらの組み合わせで変調される。 量子コンピュータが大きくなるにつれて、必要な変調はますます複雑になり、制御ハードウェアの設計は複雑になる。 そこで本研究では,イオン鎖の正規モードを設計することにより,パルス変調の複雑さを本質的に除去する簡単な方法を提案する。 3つのイオン鎖で必要なモード工学を実験的に実証する。 これにより、トラップフィールドの設計と、イオントラップ量子コンピューティングプラットフォームをスケールするための光制御システムとの間の複雑さをトレードオフすることが可能になる。

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