論文の概要: Multi-zone trapped-ion qubit control in an integrated photonics QCCD device
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.18056v3
- Date: Thu, 31 Oct 2024 18:24:31 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-04 14:32:07.399550
- Title: Multi-zone trapped-ion qubit control in an integrated photonics QCCD device
- Title（参考訳）: 集積フォトニクスQCCDデバイスにおけるマルチゾーントラップイオン量子ビット制御
- Authors: Carmelo Mordini, Alfredo Ricci Vasquez, Yuto Motohashi, Mose Müller, Maciej Malinowski, Chi Zhang, Karan K. Mehta, Daniel Kienzler, Jonathan P. Home,
- Abstract要約: 大規模アーキテクチャにおいて、多重化操作と多重トラップサイトに対する拡張コヒーレント制御は、トラップイオンプロセッサの基本要件である。
多数のゾーンにスケーラブルなフォトニック部品を集積した表面電極トラップを用いて,これらのビルディングブロックを実演する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.8380434995743118
- License:
- Abstract: Multiplexed operations and extended coherent control over multiple trapping sites are fundamental requirements for a trapped-ion processor in a large scale architecture. Here we demonstrate these building blocks using a surface-electrode trap with integrated photonic components which are scalable to larger numbers of zones. We implement a Ramsey sequence using the integrated light in two zones, separated by 375 $\mu$m, performing transport of the ion from one zone to the other in 200 $\mu$s between pulses. In order to achieve low motional excitation during transport, we developed techniques to measure and mitigate the effect of the exposed dielectric surfaces used to deliver the integrated light to the ion. We also demonstrate simultaneous control of two ions in separate zones with low optical crosstalk, and use this to perform simultaneous spectroscopy to correlate field noise between the two sites. Our work demonstrates the first transport and coherent multi-zone operations in integrated photonic ion trap systems, forming the basis for further scaling in the trapped-ion QCCD architecture.
- Abstract（参考訳）: 大規模アーキテクチャにおいて、多重化操作と多重トラップサイトに対する拡張コヒーレント制御は、トラップイオンプロセッサの基本要件である。
ここでは、これらのビルディングブロックを、多数のゾーンにスケーラブルな集積フォトニック成分を持つ表面電極トラップを用いて実証する。
375$\mu$mで分離し、パルス間の200$\mu$sで一方のゾーンからもう一方のゾーンへイオンを輸送するラムゼー系列を実装した。
輸送中における低運動励起を達成するため,イオンに光を供給するために使用される露光誘電体表面の影響を計測・緩和する技術を開発した。
また,光クロストークの少ない分離領域における2つのイオンの同時制御を実証し,これを同時分光法により2つの部位間の場雑音の相関を導出する。
我々の研究は、集積光イオントラップシステムにおける最初の輸送とコヒーレントなマルチゾーン操作を実証し、トラップイオンQCCDアーキテクチャにおけるさらなるスケーリングの基礎を形成する。
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