論文の概要: Optimized surface ion trap design for tight confinement and separation of ion chains

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.14195v1
• Date: Fri, 19 Jul 2024 10:45:56 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-07-22 17:54:18.929119
• Title: Optimized surface ion trap design for tight confinement and separation of ion chains
• Title（参考訳）: イオン鎖の密閉・分離のための最適表面イオントラップ設計
• Authors: Ilya Gerasin, Nikita Zhadnov, Konstantin Kudeyarov, Ksienia Khabarova, Nikolay Kolachevsky, Ilya Semerikov,
• Abstract要約: 閉じ込められた超低温イオンに基づく量子ビット系は、量子コンピューティング分野における主要な位置の1つである。 イオン閉じ込めのためのSurface Paulトラップは、量子プロセッサを数百量子ビットにスケールする機会を開く。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Qubit systems based on trapped ultracold ions win one of the leading positions in the quantum computing field, demonstrating quantum algorithms with the highest complexity to date. Surface Paul traps for ion confinement open the opportunity to scale quantum processors to hundreds of qubits and enable high-connectivity manipulations on ions. To fabricate such a system with certain characteristics, the special design of a surface electrode structure is required. The depth of the trapping potential, the stability parameter, the secular frequency and the distance between an ion and the trap surface should be optimized for better performance. Here we present the optimized design of a relatively simple surface trap that allows several important high-fidelity primitives: tight ion confinement, laser cooling, and wide optical access. The suggested trap design also allows to perform an important basic operation, namely, splitting an ion chain into two parts.
• Abstract（参考訳）: 閉じ込められた超低温イオンに基づく量子ビットシステムは、量子コンピューティング分野における主要な位置の1つを勝ち取り、これまでで最も複雑な量子アルゴリズムを実証した。 イオン閉じ込めのためのSurface Paulトラップは、量子プロセッサを数百量子ビットに拡張し、イオンの高結合性操作を可能にする機会を開く。 このようなシステムを特定の特性で製造するには、表面電極構造の特別な設計が必要である。 また, トラップ電位の深さ, 安定性パラメータ, 世俗周波数, イオンとトラップ表面との距離を最適化し, 良好な性能が期待できる。 ここでは,高忠実度プリミティブ(タイトイオン閉じ込め,レーザー冷却,広光アクセス)を実現するための,比較的単純な表面トラップの設計を提案する。 提案されたトラップ設計により、イオン鎖を2つに分割する重要な基本的な操作を行うこともできる。

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