論文の概要: A low-crosstalk double-side addressing system using acousto-optic
deflectors for atomic ion qubits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.01307v1
- Date: Fri, 2 Jun 2023 07:12:59 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-05 16:34:18.967994
- Title: A low-crosstalk double-side addressing system using acousto-optic
deflectors for atomic ion qubits
- Title（参考訳）: 原子イオン量子ビット用音響光学偏向器を用いた低クロストークダブルサイドアドレッシングシステム
- Authors: Rui-Rui Li and Yi-Long Chen and Ran He and Shu-Qian Chen and Wen-Hao
Qi and Jin-Ming Cui and Yun-Feng Huang and Chuan-Feng Li and Guang-Can Guo
- Abstract要約: 一対の光偏向器(AOD)に基づく低クロストーク両面アドレッシングシステムについて述べる。
AODsアドレッシング法は、チェーン内の距離が変動する任意のイオンに柔軟かつ並列に対処することができる。
2つの0.4NA対物レンズをラマンレーザーの両腕に採用し、ビームウエストが0.95$mumathrmm$となり、隣接するイオン分離が約5.5$muである場合、ラビ速度クロストークが6.32times10-4$となる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 43.30164109590217
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The ability to individually and agilely manipulate qubits is crucial for the
scalable trapped-ion quantum information processing. A plethora of challenging
proposals have been demonstrated with the utilization of optical addressing
systems, in which single ions is addressed exclusively by individual laser
beam. However, crosstalk error in optical addressing systems limits the gate
fidelity, becoming an obstacle to quantum computing, especially quantum error
correction. In this work, we demonstrate a low-crosstalk double-side addressing
system based on a pair of acousto-optic deflectors (AODs). The AODs addressing
method can flexibly and parallelly address arbitrary ions between which the
distance is variable in a chain. We employ two 0.4~NA objective lenses in both
arms of the Raman laser and obtain a beam waist of 0.95~$\mu\mathrm{m}$,
resulting in a Rabi rate crosstalk as low as $6.32\times10^{-4}$ when the
neighboring ion separation is about 5.5~$\mu\mathrm{m}$. This agile and
low-crosstalk double-side addressing system is promising for higher-fidelity
gates and the practical application of the quantum error correction.
- Abstract（参考訳）: 量子ビットを個別かつアジャイルに操作できる能力は、スケーラブルなトラップイオン量子情報処理に不可欠である。
単一イオンが個々のレーザービームによってのみ取り扱われる光アドレスシステムの利用によって、多くの挑戦的な提案がなされている。
しかし、光アドレスシステムにおけるクロストーク誤差はゲートの忠実度を制限し、量子コンピューティング、特に量子エラー補正の障害となる。
本研究では, acousto-optic deflector (aods) 対に基づく低クロストーク方式のダブルサイドアドレッシングシステムを提案する。
AODsアドレッシング法は、チェーン内の距離が変動する任意のイオンに柔軟かつ並列に対処することができる。
2つの0.4~NA対物レンズをラマンレーザーの両腕に採用し、ビームウエストが 0.95~$\mu\mathrm{m}$ となり、隣り合うイオン分離が約 5.5~$\mu\mathrm{m}$ となると、ラビ速度クロストークが 6.32\times10^{-4}$ となる。
このアジャイルで低クロストークなダブルサイドアドレッシングシステムは、高忠実度ゲートと量子誤差補正の実用的応用に有望である。
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