論文の概要: Trapping an Atomic Ion without Dedicated Digital-to-analog Converters

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.04093v1
• Date: Wed, 06 Aug 2025 05:21:24 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-08-07 20:09:22.554928
• Title: Trapping an Atomic Ion without Dedicated Digital-to-analog Converters
• Title（参考訳）: デジタル・アナログ変換器を使わずに原子イオンを捕捉する
• Authors: Ryutaro Ohira, Masanari Miyamoto, Shinichi Morisaka, Ippei Nakamura, Atsushi Noguchi, Utako Tanaka, Takefumi Miyoshi,
• Abstract要約: 表面電極トラップにTDMを用いた電圧制御システムを適用し,40mathrmCa+$イオンのトラップに成功した。 このアプローチは、捕捉されたイオンに基づく高度な量子コンピューティングシステムに対して、リソース効率が高くスケーラブルなソリューションを提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Independent control of numerous electrodes in quantum charge-coupled device architectures presents a significant challenge for wiring and hardware scalability. To address this issue, we demonstrate a voltage control method based on time-division multiplexing (TDM). This approach utilizes a single high-update-rate digital-to-analog converter (DAC) to sequentially generate control signals for multiple electrodes, thereby reducing both the number of required DACs and associated wiring. We experimentally validate this concept by developing a 10-channel system that operates with only two DACs. The developed TDM-based voltage control system is applied to a surface-electrode trap, where we successfully trap a single $^{40}\mathrm{Ca}^+$ ion. This approach offers a resource-efficient and scalable solution for advanced quantum computing systems based on trapped ions.
• Abstract（参考訳）: 量子電荷結合デバイスアーキテクチャにおける多数の電極の独立制御は、配線とハードウェアのスケーラビリティにおいて大きな課題となる。 この問題に対処するために、時間分割多重化(TDM)に基づく電圧制御法を示す。 このアプローチでは、DAC (High-date-rate Digital-to-analog converter) を用いて複数の電極の制御信号を逐次生成し、必要なDACの数と関連する配線数を削減している。 2つのDACでのみ動作する10チャンネルシステムを開発することにより、この概念を実験的に検証する。 現像したTDMを用いた電圧制御系を表面電極トラップに適用し,1つの$^{40}\mathrm{Ca}^+$イオンのトラップに成功した。 このアプローチは、捕捉されたイオンに基づく高度な量子コンピューティングシステムに対して、リソース効率が高くスケーラブルなソリューションを提供する。

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