論文の概要: Multi-ion entangling gates mediated by spectrally unresolved modes
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.11326v1
- Date: Wed, 11 Feb 2026 19:57:33 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-02-13 21:07:25.516476
- Title: Multi-ion entangling gates mediated by spectrally unresolved modes
- Title（参考訳）: スペクトル未解決モードを介する多イオン密閉ゲート
- Authors: Modesto Orozco-Ruiz, Florian Mintert,
- Abstract要約: 遠方量子ビット間の相互作用の絡み合いは、追加の自由度によって媒介される。
時間依存性の磁場勾配を用いて、閉じ込められたイオン量子ビットをエンタングリングする手法を提案する。
複数のイオン対のゲートを同時に行う方法を示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Entangling interactions between distant qubits can be mediated via an additional degree of freedom. In conventional trapped-ion schemes, realizing a well-defined, coherent gate typically requires spectrally addressing a specific bus mode. As the ion number increases, the coupling to each individual motional mode becomes weaker, so gates on large ion strings mediated by a single mode are necessarily slow. Moreover, addressing a large number of modes demands complex driving schemes, and the fundamentally perturbative character of these approaches imposes constraints on achievable gate speed and fidelity. Here, we introduce a scheme for entangling trapped-ion qubits using a time-dependent magnetic-field gradient, in which all axial motional modes participate in mediating the interaction and the gate construction is nonperturbative. The framework can be used to implement both multi-qubit gates and two-qubit gates between arbitrary pairs in a linear ion string. Through several explicit examples, we highlight the advantages over existing magnetic-gradient schemes and show how gates on multiple ion pairs can be carried out simultaneously.
- Abstract（参考訳）: 遠方量子ビット間の相互作用の絡み合いは、追加の自由度によって媒介される。
従来の閉じ込められたイオン方式では、明確に定義されたコヒーレントゲートを実現するには、特定のバスモードにスペクトル的に対処する必要がある。
イオン数が増加するにつれて、個々の運動モードへの結合は弱くなるため、単一のモードによって媒介される大きなイオン弦上のゲートは必然的に遅くなる。
さらに、多数のモードに対処するには複雑な駆動方式が必要であり、これらのアプローチの基本的な摂動特性は、達成可能なゲート速度と忠実性に制約を課している。
本稿では,全ての軸運動モードが相互作用を媒介し,ゲート構造が非摂動的となる,時間依存性の磁場勾配を用いた閉じ込められたイオン量子ビットの絡み合わせ方式を提案する。
このフレームワークは、線形イオン弦における任意のペア間のマルチキュービットゲートと2キュービットゲートの両方を実装するのに使用できる。
いくつかの明示的な例を通して、既存の磁気勾配スキームの利点を強調し、複数のイオン対のゲートを同時に行う方法を示す。
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