論文の概要: Design and Characterization of Compact Acousto-Optic-Deflector Individual Addressing System for Trapped-Ion Quantum Computing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.01647v1
- Date: Sun, 04 Jan 2026 19:50:18 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-01-06 16:25:22.583005
- Title: Design and Characterization of Compact Acousto-Optic-Deflector Individual Addressing System for Trapped-Ion Quantum Computing
- Title（参考訳）: トラップオン量子コンピューティングのための小型音響光学ディフレクタ個別アドレスシステムの設計と評価
- Authors: Jiyong Yu, Kavyashree Ranawat, Andrew Van Horn, Jacob Whitlow, Seunghyun Baek, Junki Kim, Jungsang Kim,
- Abstract要約: acousto-optic-deflectors (AOD) に基づくビームステアリングシステムのコンパクト設計について述べる。
この設計は光学的安定性を向上させるために、光学的自由度と光ビーム経路を最小化することを目的としている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.1130612470749004
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We present a compact design for a beam-steering system based on acousto-optic-deflectors (AODs) used as an individual addressing system for trapped-ion quantum computing. The design targets to minimize the optomechanical degrees of freedom and the optical beam paths to improve optical stability, and we successfully implemented a solution with a compact footprint of less than 1 square foot. The system characterization results show that we achieve clean Gaussian beams at 355nm wavelength with a beam steering range of $\sim$50 times the beam diameter, and an intensity crosstalk of $< 9 \times 10^{-4}$ at all neighboring ions in a five-ion chain. Based on these capabilities, we experimentally demonstrate individual addressing of a 30-ion chain. We estimate the beam switching time of the AOD to be $\sim$240 ns. The compact system design is expected to provide high optical stability, providing the potential for high-fidelity trapped-ion quantum computing with long ion chains.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,AOD(Acousto-optic-deflectors)に基づくビームステアリングシステムのコンパクト設計について述べる。
光学的安定性を向上させるために,光学的自由度と光ビームパスの最小化を目標とし,我々は1平方フィート未満のコンパクトなフットプリントの解法を成功させた。
システムキャラクタリゼーションの結果, ビームステアリング範囲が$$\sim$50の355nmのクリーンガウスビームと, 隣り合うすべてのイオンに対して$<9 \times 10^{-4}の強度クロストークが得られることがわかった。
これらの機能に基づいて、30イオン鎖の個々のアドレス化を実験的に実証する。
我々はAODのビーム切替時間を$\sim$240 nsと見積もる。
コンパクトなシステム設計は高い光学安定性を提供し、長いイオン鎖を持つ高忠実なトラップイオン量子コンピューティングの可能性をもたらすことが期待されている。
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