論文の概要: Lemniscate phase trajectories for high-fidelity GHZ state preparation in trapped-ion chains

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.02301v1
• Date: Thu, 02 Apr 2026 17:41:17 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-03 14:21:10.978321
• Title: Lemniscate phase trajectories for high-fidelity GHZ state preparation in trapped-ion chains
• Title（参考訳）: 高忠実度GHZ状態形成のためのイオン鎖のレミネート相軌跡
• Authors: Evgeny V. Anikin, Andrey Chuchalin, Dimitrii Donchenko, Olga Lakhmanskaya, Kirill Lakhmanskiy,
• Abstract要約: 本稿では, 振幅変調パルス形状と位相変調パルス形状について提案する。 その結果,レニスケートパルスはベル状パルスよりも不忠実度が低く,20ドルイオン鎖に対して10〜4ドル以下となることを示した。
• 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: In trapped-ion chains, multipartite GHZ states can be prepared natively with the help of a single bichromatic laser pulse. However, higher-order terms in the expansion in the Lamb-Dicke parameter $η$ limit the GHZ state preparation infidelity for rectangular and bell-like pulses to the order of $η^4$. For tens of ions, the infidelity caused by out-of-Lamb-Dicke effects can reach several percents. We propose an amplitude and phase-modulated pulse shape, an "echoed lemniscate pulse", which cancels this contribution into error in the leading order. For the proposed pulse, the infidelity scales as $η^6$. The improved scaling is achieved because of a special phase trajectory of a collective motional mode following the figure-eight curve (lemniscate). We demonstrate that the lemniscate pulse allows achieving lower infidelity than bell-like pulses, which can be as low as $10^{-4}$ for $20$-ion chains.
• Abstract（参考訳）: 閉じ込められたイオン鎖では、マルチパーティライトGHZ状態は、単一二色レーザーパルスの助けを借りてネイティブに調製できる。 しかし、ラム・ディッケパラメータの展開における高次項の$η$は、長方形およびベルのようなパルスに対するGHZ状態の準備不忠実性を$η^4$に制限する。 数十個のイオンに対して、外層-ディッケ効果による不均一性は数パーセントに達する。 本稿では, 振幅変調パルス形状と位相変調パルス形状について提案する。 提案したパルスに対して、不忠実度は$η^6$とスケールする。 改良されたスケーリングは、フィギュアエイト曲線(レニスケート)に続く集合運動モードの特別な位相軌跡により達成される。 我々は、レニスケートパルスがベルのようなパルスよりも低い不忠実性を達成することを実証し、20ドルイオン鎖に対して10^{-4}$を低くすることができることを示した。

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