論文の概要: Ion-atom two-qubit quantum gate based on phonon blockade

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.19222v1
• Date: Sun, 22 Feb 2026 15:09:43 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-02-24 17:42:02.539032
• Title: Ion-atom two-qubit quantum gate based on phonon blockade
• Title（参考訳）: フォノン遮断に基づくイオン原子2量子ビット量子ゲート
• Authors: Subhra Mudli, Bimalendu Deb,
• Abstract要約: 捕捉されたイオンは、大きく分離された2つのリドベルク原子間の相互作用を仲介することができる。 光ツイーザにおける中性原子量子ビット間の普遍的な2量子ゲート動作を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In a previous paper [S. Mudli {\it et al.} Phys. Rev. A 110, 062618 (2024)], it was shown that a trapped ion can mediate interaction between two largely separated Rydberg atoms, and this mediated interaction can be leveraged to perform a universal two-qubit gate operation between neutral atom qubits in optical tweezers. In this paper, we demonstrate the universal two-qubit CNOT gate with high fidelity between an ionic and an atomic qubit relying on Rydberg excitation of the atom and the resulting phonon blockade in the motional states of the harmonically trapped ion. The phonon blockade arises due to strong ion-atom interaction when the atom is excited to a Rydberg state. These demonstrations suggest that an ion-atom hybrid system can serve as a resourceful platform or module for quantum computing and quantum networking as it can utilize the best features of charged as well as neutral atom qubits.
• Abstract（参考訳）: 以前の論文[S]で。 Mudli {\it et al } Phys。 A 110, 062618 (2024)]では、捕捉されたイオンが、大きく分離された2つのリドベルク原子間の相互作用を仲介できることが示され、この相互作用を利用して、光学的ツイーザにおける中性原子量子ビット間の普遍的な2量子ゲート操作を行うことができる。 本稿では、原子のリドベルク励起に依存するイオンと原子の量子ビットの間の高忠実度な2量子CNOTゲートと、調和に閉じ込められたイオンの運動状態におけるフォノン遮断効果を示す。 フォノンの遮断は、原子がリドベルク状態に励起されたときに強いイオン-原子相互作用によって生じる。 これらの実証は、イオン-原子ハイブリッド系が、電荷と中性原子量子ビットの最良の特徴を利用することができるため、量子コンピューティングと量子ネットワークのためのリソースフルなプラットフォームまたはモジュールとして機能することを示唆している。

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