論文の概要: A silicon-based ion trap chip protected from semiconductor charging
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.13955v1
- Date: Thu, 21 Nov 2024 09:11:23 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-22 15:18:48.126037
- Title: A silicon-based ion trap chip protected from semiconductor charging
- Title（参考訳）: 半導体充電から保護されたシリコン系イオントラップチップ
- Authors: Daun Chung, Kwangyeul Choi, Woojun Lee, Chiyoon Kim, Hosung Shon, Jeonghyun Park, Beomgeun Cho, Kyungmin Lee, Suhan Kim, Seungwoo Yoo, Eui Hwan Jung, Changhyun Jung, Jiyong Kang, Kyunghye Kim, Roberts Berkis, Tracy Northup, Dong-Il "Dan'' Cho, Taehyun Kim,
- Abstract要約: 露光したシリコン表面を金でコーティングしたシリコンベースのチップを開発した。
この改質は、このような金属遮蔽のないチップと比較してイオン運動を著しく安定化させた。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 11.958562004421461
- License:
- Abstract: Silicon-based ion trap chips can benefit from existing advanced fabrication technologies, such as multi-metal layer techniques for two-dimensional architectures and silicon photonics for the integration of on-chip optical components. However, the scalability of these technologies may be compromised by semiconductor charging, where photogenerated charge carriers produce electric potentials that disrupt ion motion. Inspired by recent studies on charge distribution mechanisms in semiconductors, we developed a silicon-based chip with gold coated on all exposed silicon surfaces. This modification significantly stabilized ion motion compared to a chip without such metallic shielding, a result that underscores the detrimental effects of exposed silicon. With the mitigation of background silicon-induced fields to negligible levels, quantum operations such as sideband cooling and two-ion entangling gates, which were previously infeasible with the unshielded chip, can now be implemented.
- Abstract（参考訳）: シリコンベースのイオントラップチップは、2次元アーキテクチャのためのマルチメタル層技術や、オンチップ光学部品の統合のためのシリコンフォトニクスといった、既存の高度な製造技術の恩恵を受けることができる。
しかし、これらの技術のスケーラビリティは、光発生電荷キャリアがイオン運動を妨害する電位を生成する半導体充電によって損なわれる可能性がある。
半導体における電荷分配機構の最近の研究から着想を得て, すべての露出シリコン表面に金が塗布されたシリコンベースのチップを開発した。
この改質は、このような金属遮蔽のないチップと比較してイオン運動を著しく安定化させ、露光したシリコンの劣化効果を裏付ける結果となった。
バックグラウンドシリコン誘起磁場の無視レベルへの緩和により、サイドバンド冷却や2イオンエンタングゲートなどの量子演算が実現できるようになった。
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