論文の概要: Vertical ion transport in a surface Paul trap: escalator and elevator approaches

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.06208v1
• Date: Fri, 06 Mar 2026 12:25:32 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-09 13:17:45.681586
• Title: Vertical ion transport in a surface Paul trap: escalator and elevator approaches
• Title（参考訳）: 表面ポールトラップにおける鉛直イオン輸送--エスカレーターとエレベーターの接近
• Authors: Alexey Russkikh, Nikita Zhadnov,
• Abstract要約: 表面イオントラップは、高い量子ボリュームを持つ量子プロセッサの主要なプラットフォームとなっている。 閉じ込め高さの異なるトラップゾーン間の幾何学的に最適化された遷移であるエスカレーターを導入する。 追加電極電圧を介してRFを動的に再配置する2つの「エレベータ」構成の比較解析を行った。
• 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: Surface ion traps confining and manipulating tens of ion qubits have become the leading platform for quantum processors with high quantum volume. These devices employ the Quantum Charge-Coupled Device (QCCD) architecture, wherein multiple trapping zones are linked by an on-chip transport network that shuttles ion chains, enabling full connectivity through physical ion transport in a plane parallel to the chip surface. The ability to move ions perpendicular to this plane can offer additional advantages, including tuning the laser-ion interaction strength, systematic studies of surface-induced heating mechanisms, and precise alignment with a mode of an external optical cavity. We introduce an "escalator" - a geometrically optimized transition between trapping zones of different confinement heights - and present a comparative analysis of two "elevator" configurations that reposition the RF null dynamically via additional electrode voltages. Both approaches enable nearly a twofold change in the ion confinement height above the chip surface.
• Abstract（参考訳）: 数個のイオン量子ビットを閉じ込め、操作する表面イオントラップは、高い量子量を持つ量子プロセッサの主要なプラットフォームとなっている。 これらのデバイスは量子電荷結合デバイス(Quantum Charge-Coupled Device, QCCD)アーキテクチャを採用しており、複数のトラップゾーンは、イオン鎖をシャトルするオンチップ輸送ネットワークによってリンクされ、チップ表面と平行な平面における物理的イオン輸送による完全な接続を可能にする。 この平面に垂直にイオンを移動させる能力は、レーザー-イオン相互作用強度のチューニング、表面誘起加熱機構の系統的研究、外部光学キャビティのモードとの正確なアライメントなど、さらなる利点をもたらす可能性がある。 閉じ込め高さの異なるトラップゾーン間の幾何的に最適化された遷移である「エスカレーター」を導入し、追加電極電圧を介してRFヌルを動的に再配置する2つの「エレベータ」構成の比較分析を行った。 どちらのアプローチも、チップ表面上のイオン閉じ込め高さの約2倍の変化を可能にする。

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