論文の概要: A guided light system for agile individual addressing of Ba$^+$ qubits
with $10^{-4}$ level intensity crosstalk
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.14711v1
- Date: Tue, 28 Feb 2023 16:20:18 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-01 15:28:40.608799
- Title: A guided light system for agile individual addressing of Ba$^+$ qubits
with $10^{-4}$ level intensity crosstalk
- Title（参考訳）: 10^{-4}$レベルインテンシティクロストークによるba$^+$ qubitsのアジャイル個別アドレッシングのための誘導光システム
- Authors: Ali Binai-Motlagh, Matthew Day, Nikolay Videnov, Noah Greenberg,
Crystal Senko, and Rajibul Islam
- Abstract要約: 我々は超微細Ba$+$ qubitsのための新しいガイド付き個別アドレッシングシステムを提案する。
このシステムは、Ba$+$の原子構造によって実現されたレーザー導波路技術を利用する。
有効収差補正を伴わない10$-4$の近接相対強度クロストークを実演した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Trapped ions are one of the leading platforms for quantum information
processing, exhibiting the highest gate and measurement fidelities of all
contending hardware. In order to realize a universal quantum computer with
trapped ions, independent and parallel control over the state of each qubit is
necessary. The manipulation of individual qubit states in an ion chain via
stimulated Raman transitions generally requires light focused on individual
ions. In this manuscript, we present a novel, guided-light individual
addressing system for hyperfine Ba$^+$ qubits. The system takes advantage of
laser-written waveguide technology, enabled by the atomic structure of Ba$^+$,
allowing the use of visible light to drive Raman transitions. Such waveguides
define the spatial mode of light, suppressing aberrations that would have
otherwise accumulated in a free-space optics set up. As a result, we
demonstrate a nearest neighbour relative intensity crosstalk on the order of
10$^{-4}$, without any active aberration compensation. This is comparable to or
better than other previous demonstrations of individual addressing. At the same
time, our modular approach provides independent and agile control over the
amplitude, frequency, and phase of each channel; combining the strengths of
previous implementations.
- Abstract（参考訳）: トラップイオンは量子情報処理の主要なプラットフォームの一つであり、競合する全てのハードウェアの最も高いゲートと測定精度を示す。
捕捉イオンを持つ普遍量子コンピュータを実現するためには、各量子ビットの状態に対する独立および並列制御が必要である。
励起ラマン遷移によるイオン鎖内の個々の量子状態の操作は、一般に個々のイオンに焦点を当てた光を必要とする。
本稿では,超微粒子ba$^+$ qubitsのための,新しい誘導型光個別アドレッシングシステムを提案する。
このシステムはレーザーによる導波路技術を利用してba$^+$の原子構造を実現し、可視光を使ってラマン遷移を駆動できる。
このような導波路は空間的な光モードを定義し、それ以外は自由空間光学系に蓄積していた収差を抑える。
その結果, 有効収差補正を伴わずに, 10$^{-4}$の近傍の近接強度クロストークを実測した。
これは、以前の個々のアドレッシングのデモと同等またはそれ以上である。
同時に、当社のモジュラーアプローチは、各チャネルの振幅、頻度、フェーズに対する独立かつアジャイルなコントロールを提供します。
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