論文の概要: Continuous dynamical decoupling of optical $^{171}$Yb$^{+}$ qudits with
radiofrequency fields
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.06071v1
- Date: Wed, 10 May 2023 11:52:12 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-11 13:31:35.868608
- Title: Continuous dynamical decoupling of optical $^{171}$Yb$^{+}$ qudits with
radiofrequency fields
- Title（参考訳）: 高周波場を有する光学的$^{171}$Yb$^{+}$クォーディットの連続的動的疎結合
- Authors: Ilia V. Zalivako, Alexander S. Borisenko, Ilya A. Semerikov, Andrey
Korolkov, Pavel L. Sidorov, Kristina Galstyan, Nikita V. Semenin, Vasiliy
Smirnov, Mikhail A. Aksenov, Aleksey K. Fedorov, Ksenia Yu. Khabarova,
Nikolay N. Kolachevsky
- Abstract要約: 我々は、量子アルゴリズムを量子ビットで実現する効率を実験的に向上させる。
この結果は、捕捉されたイオンを用いたquditベースのアルゴリズムの実現に向けた一歩である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 45.04975285107723
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The use of multilevel quantum information carriers, also known as qudits,
attracts a significant deal of interest as a way for further scalability of
quantum computing devices. However, a nontrivial task is to experimentally
achieve a gain in the efficiency of realizing quantum algorithms with qudits
since higher qudit levels typically have relatively short coherence times
compared to qubit states. Here we propose and experimentally demonstrate two
approaches for the realization of continuous dynamical decoupling of
magnetic-sensitive states with $m_F=\pm1$ for qudits encoded in optical
transition of trapped $^{171}$Yb$^{+}$ ions. We achieve improvement in qudit
levels coherence time by the order of magnitude (more than 9 ms) without any
magnetic shielding, which reveals the potential advantage of the symmetry of
the $^{171}$Yb$^{+}$ ion energy structure for counteracting the magnetic field
noise. Our results are a step towards the realization of qudit-based algorithms
using trapped ions.
- Abstract（参考訳）: quditsとしても知られるマルチレベル量子情報キャリアの使用は、量子コンピューティングデバイスのさらなるスケーラビリティのための方法として大きな関心を集めている。
しかしながら、非自明なタスクは、量子アルゴリズムを量子ビットで実現する効率を実験的に達成することであり、なぜなら高いクディット準位は通常、量子ビット状態と比較して比較的短いコヒーレンス時間を持つからである。
ここでは, 捕捉した$^{171}$yb$^{+}$ イオンの光学遷移で符号化されたquditsに対して, $m_f=\pm1$ で磁化状態の連続的動的デカップリングを実現するための2つの方法を提案し, 実験的に実証する。
我々は磁気遮蔽のないマグニチュード(9ミリ秒以上)によるクディットレベルのコヒーレンス時間の改善を実現し、磁場ノイズに対処するための$^{171}$Yb$^{+}$イオンエネルギー構造の対称性の潜在的な利点を明らかにする。
以上の結果は、捕捉イオンを用いたquditに基づくアルゴリズムの実現に向けた一歩である。
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