論文の概要: Laser-free trapped ion entangling gates with AESE: Adiabatic Elimination
of Spin-motion Entanglement
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.05865v2
- Date: Mon, 13 Nov 2023 16:21:32 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-11-14 20:51:29.126601
- Title: Laser-free trapped ion entangling gates with AESE: Adiabatic Elimination
of Spin-motion Entanglement
- Title（参考訳）: AESEを用いたレーザー非接触イオンエンタングルゲート:スピンモーションエンタングルメントの断熱的除去
- Authors: R. Tyler Sutherland and M. Foss-Feig
- Abstract要約: 本稿では,2つのイオン間の絡み合いを発生させるレーザーフリー2量子位相ゲート技術について論じる。
このスキームは、スピン依存力のオン/オフをゲートのデトゥニングと相対的に緩やかに行う。
AESEによるゲートの動作により,複数モードのスピンモーションの絡み合いを同時に解消できることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We discuss a laser-free, two-qubit geometric phase gate technique for
generating high-fidelity entanglement between two trapped ions. The scheme
works by ramping the spin-dependent force on and off slowly relative to the
gate detunings, which adiabatically eliminates the spin-motion entanglement
(AESE). We show how gates performed with AESE can eliminate spin-motion
entanglement with multiple modes simultaneously, without having to specifically
tune the control field detunings. This is because the spin-motion entanglement
is suppressed by operating the control fields in a certain parametric limit,
rather than by engineering an optimized control sequence. We also discuss
physical implementations that use either electronic or ferromagnetic magnetic
field gradients. In the latter, we show how to ``AESE" the system by smoothly
turning on the \textit{effective} spin-dependent force by shelving from a
magnetic field insensitive state to a magnetic field sensitive state slowly
relative to the gate mode frequencies. We show how to do this with a Rabi or
adiabatic rapid passage transition. Finally, we show how gating with AESE
significantly decreases the gate's sensitivity to common sources of motional
decoherence, making it easier to perform high-fidelity gates at Doppler
temperatures.
- Abstract（参考訳）: 本稿では, レーザーフリー2量子位相ゲートによる2つのイオン間の高忠実な絡み合いの生成について論じる。
このスキームは、ゲートのデチューニングに対して、スピン依存力のオン・オフを緩やかに促進することで動作し、スピン運動の絡み合い(aese)を断定的に排除する。
AESEで実行されるゲートは、制御フィールドの変形を特に調整することなく、複数のモードでスピンモーションの絡み合いを同時に解消できることを示す。
これは、最適化された制御シーケンスを設計するのではなく、一定のパラメトリック限界で制御フィールドを操作することでスピン運動の絡み合いが抑制されるためである。
また,電子的または強磁性磁場勾配を用いた物理実装についても論じる。
後者では,磁場非感応状態からゲートモード周波数に比例して緩やかに磁界感応状態へシェルビングすることで,そのスピン依存力を円滑にオンにすることで,システム「AESE」を実現する方法を示す。
Rabi や adiabatic rapid passage transition でこれを行う方法を示す。
最後に, AESEを用いたゲーティングにより, 共通の運動脱コヒーレンス源に対するゲートの感度が著しく低下し, ドップラー温度での高忠実度ゲートの実行が容易になることを示す。
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