論文の概要: Characterization and active cancellation of power-line-induced motional-mode frequency noise in a trapped-ion system
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.19588v1
- Date: Mon, 23 Feb 2026 08:23:24 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-02-24 17:42:02.725841
- Title: Characterization and active cancellation of power-line-induced motional-mode frequency noise in a trapped-ion system
- Title（参考訳）: 閉じ込められたイオン系における電力線誘起運動モード周波数ノイズの特性とアクティブキャンセリング
- Authors: Jaehun You, Jiyong Kang, Kyunghye Kim, Wonhyeong Choi, Taehyun Kim,
- Abstract要約: 運動モード周波数の安定性は、トラップイオン量子コンピューティングにおける高忠実度量子ゲートの実現に不可欠である。
我々は60Hzの電力線雑音の系統的調査を行い,その周波数が1つの171mathrmYb+$イオンの世俗周波数に与える影響を報告する。
本研究は, 周期運動モード雑音の明瞭な評価と, トラップイオン量子コンピューティングプラットフォームにおける抑制のための実用的枠組みを提供する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.353193172884524
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The stability of motional-mode frequency is essential for realizing high-fidelity quantum gates in trapped-ion quantum computing. While broadband Gaussian noise has been extensively studied and mitigated using pulse shaping techniques, the impact of coherent periodic noise has remained largely unexplored. Here we report a systematic investigation of 60-Hz power-line noise and its effect on the secular frequencies of a single ${}^{171}\mathrm{Yb}^{+}$ ion. Using spin-echo Ramsey spectroscopy, we characterize the amplitude and phase of the resulting secular-frequency modulation and validate this characterization via passive phase correction of the Ramsey sequence. Building on this, we implement active cancellation by injecting a compensation tone into the set-point of a PI controller that stabilizes the trap RF drive amplitude. A phasor-fitting procedure optimizes the amplitude and phase of the compensation signal, enabling near-complete suppression of the 60-Hz component. With active cancellation engaged, the coherence time of a radial motional mode is extended from approximately 10 ms to 35 ms, consistent with the limit set by motional heating. Our results provide both a clear characterization of periodic motional-mode noise and a practical framework for its suppression in trapped-ion quantum computing platforms.
- Abstract（参考訳）: 運動モード周波数の安定性は、トラップイオン量子コンピューティングにおける高忠実度量子ゲートの実現に不可欠である。
ブロードバンドガウスノイズはパルス整形法により広範に研究・緩和されてきたが、コヒーレント周期ノイズの影響は未解明のままである。
本稿では、60Hzの電力線雑音の系統的な研究とその1つの${}^{171}\mathrm{Yb}^{+}$イオンの世俗周波数への影響について報告する。
スピンエチョラムゼイ分光法を用いて、結果の世俗周波数変調の振幅と位相を特徴づけ、ラムゼイ系列のパッシブ位相補正により評価する。
これに基づいて,トラップRF駆動振幅を安定化させるPIコントローラのセットポイントに補償音を注入することにより,アクティブなキャンセルを実現する。
ファサーフィッティング手順は補償信号の振幅と位相を最適化し、60Hz成分のほぼ完全な抑制を可能にする。
アクティブキャンセルにより、放射運動モードのコヒーレンス時間が約10msから35msに延長され、運動加熱によって設定される限界と一致する。
本研究は, 周期運動モード雑音の明瞭な評価と, トラップイオン量子コンピューティングプラットフォームにおける抑制のための実用的枠組みを提供する。
関連論文リスト
- Wavefront Curvature and Transverse Atomic Motion in Time-Resolved Atom Interferometry: Impact and Mitigation [0.0]
時間分解原子干渉計は重力波の検出や超軽量ダークマターの探索などの応用に用いられている。
我々は、干渉計ビームの波面曲率の存在下で、原子の横動きにおけるショット・ツー・ショットのゆらぎに起因する位相雑音について検討する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-10-30T17:35:59Z) - Fault-tolerant dynamically-decoupled hyper-Ramsey spectroscopy of ultra-narrow clock transitions [0.0]
ハイパーランジープロトコルは、超狭光クロック遷移の探索において、ACスタークシフトを効果的に低減する。
動的デカップリングを取り入れることで、これらの制限に対処する。
フォールトトレラントで動的に分離されたSU(2)ハイパークロックは、普遍的でノイズ耐性の量子センサに向けた重要なステップである。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-06-29T05:12:04Z) - High-Precision Phase Control of an Optical Lattice with up to 50 dB Noise Suppression [0.0]
光格子は、レーザービームの定常波干渉パターンから構築された周期的な光結晶である。
2本の逆伝搬格子ビームを重畳し、それぞれが独立なアコホースト光変調器で位相と強度を制御する有効解を示す。
0.1Hz - 1Hz帯における格子相雑音の最大50dB抑制効果と,40年以上にわたる顕著な抑制効果を報告した。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-04-17T18:09:25Z) - Autonomous coherence protection of a two-level system in a fluctuating
environment [68.8204255655161]
我々は、もともと、相互作用しない2レベルシステム(量子ビット)のアンサンブルから静的ドップラー拡大の効果を取り除くことを意図したスキームを再検討する。
このスキームははるかに強力であり、時間と空間に依存するノイズから単一(あるいはアンサンブル)量子ビットのエネルギーレベルを保護できることを示した。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-02-08T01:44:30Z) - Digital noise spectroscopy with a quantum sensor [57.53000001488777]
本稿では,ノイズプロセスの自己相関をサンプリングし,再構成するための量子センシングプロトコルを実験的に導入し,実証する。
ウォルシュノイズ分光法はスピンフリップパルスの単純な配列を利用してディジタルフィルタの完全基底を生成する。
ダイヤモンド中の単一窒素空孔中心の電子スピン上での核スピン浴により生じる有効磁場の自己相関関数を実験的に再構成した。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-19T02:19:35Z) - Reminiscence of classical chaos in driven transmons [117.851325578242]
共振器外ドライブでさえ、トランスモンスペクトルの構造に強い変化をもたらし、その大部分がカオスであることを示す。
その結果、カオス誘起量子分解効果の出現を特徴付ける光子数しきい値が導かれる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-07-19T16:04:46Z) - Stabilizing and improving qubit coherence by engineering noise spectrum
of two-level systems [52.77024349608834]
超伝導回路は量子コンピューティングの主要なプラットフォームである。
アモルファス酸化物層内の電荷変動器は、低周波1/f$の電荷ノイズと高周波誘電損失の両方に寄与する。
本稿では,TLS雑音スペクトル密度の工学的手法により,有害な影響を軽減することを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-21T18:37:38Z) - High-Order Qubit Dephasing at Sweet Spots by Non-Gaussian Fluctuators:
Symmetry Breaking and Floquet Protection [55.41644538483948]
非ガウスゆらぎによるqubit dephasingについて検討した。
非ガウス雑音に特有の対称性破壊効果を予測する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-06T18:02:38Z) - Frequency fluctuations of ferromagnetic resonances at milliKelvin
temperatures [50.591267188664666]
ノイズはデバイスの性能、特に量子コヒーレント回路に有害である。
最近の研究は、超伝導量子ビットへの単一のマグノンをベースとした量子技術にマグノンシステムを活用するためのルートを実証している。
時間的挙動を研究することは、基礎となるノイズ源を特定するのに役立つ。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-07-14T08:00:37Z) - Quantum oscillator noise spectroscopy via displaced cat states [2.336697823214672]
我々は、一連の異なる駆動位相と振幅変調パターンを用いてノイズスペクトルを再構成する。
本手法は, 単一トラップイオンの運動周波数における固有雑音の同定に応用する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-10-09T05:27:52Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。