論文の概要: Development of a High-Voltage Output DAC System for Fast Ion-Shuttling

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.07363v1
• Date: Tue, 10 Dec 2024 09:59:47 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-11 14:36:34.574104
• Title: Development of a High-Voltage Output DAC System for Fast Ion-Shuttling
• Title（参考訳）: 高速イオンシャットリング用高電圧出力DACシステムの開発
• Authors: T. Oshio, R. Nishimoto, T. Higuchi, K. Hayasaka, K. Koike, S. Morisaka, T. Miyoshi, R. Ohira, U. Tanaka,
• Abstract要約: 高電圧源は、高次周波数を通した高品質なイオン輸送を実現するために必要である。 我々は、出力電圧範囲+/-50VのFPGAベースのDACシステムを開発し、そのイオン輸送操作の有効性を実証する。 開発されたDACシステムは、最小の運動励起で高速なイオン輸送を可能にし、QCCDベースの量子コンピュータの処理時間を短縮する可能性がある。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: The quantum charge-coupled device (QCCD) is one of the notable architectures to achieve large-scale trapped-ion quantum computers. To realize QCCD architecture, ions must be transported quickly while minimizing motional excitation. High-voltage sources are necessary to achieve such high-quality ion transport through a high secular frequency. In this study, we report the development of an FPGA-based DAC system with an output voltage range of +/-50 V and demonstrate its effectiveness in ion transport operations. By optimizing the voltage sets for ion transport, we experimentally confirm that the developed DAC system, when operated with an output range of +/- 50 V, achieves more than twice the secular frequency attainable when its output range is restricted to +/-10 V, a limit commonly associated with conventional DACs. The developed DAC system has good potential to enable fast ion transport with minimal motional excitation, thereby reducing processing times in QCCD-based quantum computers.
• Abstract（参考訳）: 量子電荷結合デバイス(QCCD)は、大規模に閉じ込められたイオン量子コンピュータを実現するための重要なアーキテクチャの1つである。 QCCDアーキテクチャを実現するには、運動励起を最小化しながらイオンを素早く輸送する必要がある。 高電圧源は、そのような高品質なイオン輸送を高頻度で達成するために必要である。 本研究では,出力電圧範囲+/-50VのFPGAベースDACシステムの開発について報告する。 イオン輸送用電圧セットの最適化により, 従来のDACに共通する限界である+/-10Vに制限された場合に, 出力範囲+/-50Vで動作した場合, 平均周波数が2倍以上に達することを実験的に確認した。 開発されたDACシステムは、最小の運動励起で高速なイオン輸送を可能にし、QCCDベースの量子コンピュータの処理時間を短縮する可能性がある。

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