論文の概要: In-Situ Rewiring of Two-Dimensional Ion Lattice Interactions Using Metastable State Shelving

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.10307v1
• Date: Tue, 10 Feb 2026 21:25:11 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-02-12 21:44:01.288914
• Title: In-Situ Rewiring of Two-Dimensional Ion Lattice Interactions Using Metastable State Shelving
• Title（参考訳）: 準安定状態シェルビングを用いた二次元イオン格子相互作用のその場再生
• Authors: Ilyoung Jung, Antonis Kyprianidis, Frank G. Schroer, Thomas W. Burkle, Jack Lyons, Philip Richerme,
• Abstract要約: 実効的なイオン格子形状と結果として生じる量子ビットと量子ビットの相互作用がその場でどのように再構成されるかを示す。 この系にグローバルイジング様ハミルトニアンを適用し、シェルヴェッド量子ビットが量子力学への参加から完全に取り除かれることを検証する。 我々は,レーザー駆動イオン-イオン相互作用の存在下での準安定状態の寿命を特徴付け,スピンスピン相互作用速度よりも桁違い遅いデシェルビング速度を求める。
• 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: Trapped-ion lattice geometries, which determine the interactions between trapped-ion qubits, are typically governed by the balance of Coulomb repulsion forces with the external trapping potential. Here we demonstrate how the effective ion lattice geometry and resulting qubit-qubit interactions may be reconfigured in-situ, by shelving specific ions in metastable states outside the qubit subspace. Using a triangular lattice of three $^{171}$Yb$^{+}$ ions, we optically pump selected ions into the long-lived $^2F_{7/2}$ state. We then apply a global Ising-like Hamiltonian to the system and verify that the shelved qubits are fully removed from participation in the quantum dynamics. We characterize the metastable state lifetime in the presence of laser-driven ion-ion interactions, finding a deshelving rate that is orders of magnitude slower than the spin-spin interaction rate and scales quadratically with applied laser intensity.
• Abstract（参考訳）: 捕捉されたイオン量子ビット間の相互作用を決定づけるトラップドイオン格子は、通常、クーロン反発力と外部トラップ電位のバランスによって支配される。 ここでは、量子ビット部分空間の外側の準安定状態における特定のイオンをシェルビングすることにより、有効イオン格子幾何および結果として生じる量子ビットと量子ビットの相互作用がその場でどのように再構成されるかを示す。 3つの$^{171}$Yb$^{+}$イオンの三角形格子を用いて、選択したイオンを長く持続する$^2F_{7/2}$状態に光的にポンプする。 次に、グローバルイジング様ハミルトニアンをシステムに適用し、シェルベッド量子ビットが量子力学への参加から完全に取り除かれることを検証する。 我々は,レーザー駆動イオン-イオン相互作用の存在下での準安定状態の寿命を特徴付け,スピンスピン相互作用速度よりも桁違い遅いデシェルビング速度を発見し,印加レーザ強度と2次スケールする。

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