論文の概要: Trapping $\mathbf{Ba}^+$ with Seven-fold Enhanced Efficiency Utilizing an Autoionizing Resonance

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.07627v1
• Date: Fri, 14 Jul 2023 20:52:53 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-07-18 18:56:51.172719
• Title: Trapping $\mathbf{Ba}^+$ with Seven-fold Enhanced Efficiency Utilizing an Autoionizing Resonance
• Title（参考訳）: オートイオン化共振を用いた7倍高効率化による$\mathbf{Ba}^+$の追跡
• Authors: Noah Greenberg, Brendan M. White, Pei Jiang Low, and Crystal Senko
• Abstract要約: 自己イオン化遷移で終了する2段階の光イオン化スキームは、確立された技術と比較して、イオンの負荷速度がほぼ1桁増加することを示す。 我々の技術はバリウムの全ての同位体にまで拡張することができ、現在トラップされたイオン量子処理に使われている全ての種に自己イオン化共鳴が存在する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Trapped ions have emerged as a front runner in quantum information processing due to their identical nature, all-to-all connectivity, and high fidelity quantum operations. As current trapped ion technologies are scaled, it will be important to improve the efficiency of loading ions, which is currently the slowest process in operating a trapped ion quantum computer. Here, we compare two isotope-selective photoionization schemes for loading $^{138}\mathrm{Ba}^+$ ions. We show that a two-step photoionization scheme ending in an autoionizing transition increases the ion loading rate nearly an order of magnitude compared to an established technique which does not excite an autoionizing state. The only additional technology required to implement the autoionizing transition is a commercial diode laser. Our technique can be extended to all isotopes of barium, and autoionizing resonances exist in every species currently used for trapped ion quantum processing, making this a promising technique to drastically increase the loading rates for all trapped ion computers.
• Abstract（参考訳）: トラップされたイオンは、同じ性質、全接続性、高忠実度量子演算のため、量子情報処理の最前線として登場した。 現在の閉じ込められたイオン技術がスケールするにつれ、イオンを装填する効率が向上し、これは現在、閉じ込められたイオン量子コンピュータを操作する上で最も遅いプロセスである。 ここでは、$^{138}\mathrm{Ba}^+$イオンをロードするための2つの同位体選択光イオン化スキームを比較する。 自己イオン化遷移で終了する2段階の光イオン化スキームは, 自己イオン化状態を励起しない確立された技術と比較して, イオン負荷率をほぼ1桁向上させることを示した。 自動イオン化遷移を実装するのに必要な唯一の追加技術は商用ダイオードレーザーである。 この手法はバリウムの全ての同位体に拡張することができ、現在捕獲イオンの量子処理に使われている全ての種に共振の自動イオン化技術が存在するため、捕獲された全てのイオンコンピュータの負荷を劇的に増加させる有望な技術である。

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