論文の概要: Quadrupole transitions and quantum gates protected by continuous dynamic decoupling

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2301.07974v1
• Date: Thu, 19 Jan 2023 10:10:20 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-20 15:15:36.749291
• Title: Quadrupole transitions and quantum gates protected by continuous dynamic decoupling
• Title（参考訳）: 連続的動的デカップリングによって保護される四極子遷移と量子ゲート
• Authors: V. J. Mart\'inez-Lahuerta, L. Pelzer, K. Dietze, L. Krinner, P. O. Schmidt, and K. Hammerer
• Abstract要約: 捕捉されたイオン中でのネストされた連続的動的疎結合のコンパクトな表現を提供する。 連続的動的疎結合とモルマー・ソレンセンゲートの組み合わせの可能性について議論する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Dynamical decoupling techniques are a versatile tool for engineering quantum states with tailored properties. In trapped ions, nested layers of continuous dynamical decoupling by means of radio-frequency field dressing can cancel dominant magnetic and electric shifts and therefore provide highly prolonged coherence times of electronic states. Exploiting this enhancement for frequency metrology, quantum simulation or quantum computation, poses the challenge to combine the decoupling with laser-ion interactions for the quantum control of electronic and motional states of trapped ions. Ultimately, this will require running quantum gates on qubits from dressed decoupled states. We provide here a compact representation of nested continuous dynamical decoupling in trapped ions, and apply it to electronic $S$ and $D$ states and optical quadrupole transitions. Our treatment provides all effective transition frequencies and Rabi rates, as well as the effective selection rules of these transitions. On this basis, we discuss the possibility of combining continuous dynamical decoupling and M{\o}lmer-S{\o}rensen gates.
• Abstract（参考訳）: 動的デカップリング技術は、調整された性質を持つ量子状態のエンジニアリングのための汎用的なツールである。 閉じ込められたイオンでは、高周波電界ドレッシングによる連続的動的デカップリングのネスト層が支配的な磁気と電気のシフトをキャンセルし、電子状態のコヒーレンス時間を長くする。 この強化を周波数メトロロジー、量子シミュレーション、量子計算に活用し、閉じ込められたイオンの電子状態と運動状態の量子制御のためのレーザー-イオン相互作用の分離を組み合わせることが課題となる。 究極的には、服を着た分離状態から量子ビット上で量子ゲートを実行する必要がある。 ここでは、閉じ込められたイオンにおけるネストした連続的な動的デカップリングのコンパクトな表現を提供し、電子的$s$および$d$状態および光四極子遷移に適用する。 本治療は,すべての有効な遷移周波数とrabi率,ならびにこれらの遷移の効果的な選択規則を提供する。 そこで本研究では,連続的動的疎結合とM{\o}lmer-S{\o}rensenゲートの組み合わせの可能性について論じる。

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