論文の概要: Sympathetic Cooling in Trapped Ions with Spectral Selectivity via the Zeeman Shift
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.27577v1
- Date: Tue, 26 May 2026 18:48:34 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-28 17:38:55.465261
- Title: Sympathetic Cooling in Trapped Ions with Spectral Selectivity via the Zeeman Shift
- Title（参考訳）: ゼーマンシフトによるスペクトル選択性を有するトラップイオンの共振冷却
- Authors: Kavyashree Ranawat, Jiyong Yu, Andrew Van Horn, Jacob Whitlow, Kenneth R Brown, Jungsang Kim,
- Abstract要約: 交感冷却は、データキュービットに影響を与えることなく、イオン鎖を冷却するためにゲート配列間の冷却剤イオンの選択に使用される。
我々は,高忠実度ゲート操作におけるコヒーレンス要求を保ちながら,冷却によるデータイオンの緩やかなデコヒーレンスを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.9718402551748699
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: High-fidelity quantum logic operations in trapped ions often require the ions' collective motion to be cooled to near the ground state. Since cooling the ions' motion typically involves dissipative processes such as spontaneous photon scattering, sympathetic cooling is used on select coolant ions between gate sequences to cool the ion chain without affecting the data qubits. Common implementations for coolant ions include different atomic species, different isotopes of the same species or individually addressable ions. Each of these approaches have challenges associated with them, which include increased hardware complexity, reduced efficiency of radial mode cooling and re-ordering events which add additional experimental overhead. We demonstrate a sympathetic cooling scheme leveraging internal metastable atomic levels accessible via a narrow quadrupole transition, utilizing the natural Zeeman shift and individually addressed Raman transitions, to achieve isolation of the non-coolant or ``data ions" from coolant ions. We demonstrate modest decoherence of the data ions due to cooling, while preserving the coherence requirements for high-fidelity gate operations.
- Abstract（参考訳）: 捕捉されたイオンにおける高忠実な量子論理演算は、しばしばイオンの集合運動を基底状態近くまで冷却する必要がある。
イオンの運動の冷却は通常、自発光子散乱のような散逸過程を伴うため、同調冷却は、データ量子ビットに影響を与えずにイオン鎖を冷却するためにゲート配列間の冷却剤イオンの選択に使用される。
冷却剤イオンの一般的な実装には、異なる原子種、同じ種の異なる同位体、または個別に対応可能なイオンが含まれる。
これらのアプローチには、ハードウェアの複雑さの増大、ラジアルモード冷却の効率の低下、実験的なオーバーヘッドを増大させるイベントの再注文といった課題がある。
本研究では, 内部準安定原子準位を, 狭い四重極転移を通じてアクセス可能とし, 天然ゼーマンシフトとラマン遷移を個別に利用し, 冷却剤イオンからの非冷却イオンあるいは「データイオン」の分離を実現する。
我々は,高忠実度ゲート操作におけるコヒーレンス要求を保ちながら,冷却によるデータイオンの緩やかなデコヒーレンスを示す。
関連論文リスト
- Entangling ions with engineered light gradients [54.616816054906025]
集合運動モードのスペクトル群は、閉じ込められたイオン量子プロセッサにおける絡み合う相互作用の忠実さを制限する。
横方向の時間依存構造光力によって駆動される幾何学的-位相エンタングリング相互作用を導入する。
我々は, 単一電位井戸内に最大12個のイオンを含むイオン結晶において, 5times10-3$以下の誤差率を持つ高忠実な2量子ゲートを実験的に実現した。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-03-08T09:18:24Z) - Sub-Doppler cooling of a trapped ion in a phase-stable polarization gradient [1.251345045672431]
トラップされたイオンは、量子センサー、クロック、シミュレータ、コンピュータのための高度に制御されたプラットフォームを提供する。
トラップ集積フォトニックデバイスを用いて生成した位相安定偏光勾配を用いて,ドップラー限界下におけるトラップイオンの冷却を実証した。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-11-09T01:05:17Z) - Analysis of ion chain sympathetic cooling and gate dynamics [0.0]
我々は、解析的および計算的手法を用いて、閉じ込められたイオンの長い鎖の交感冷却のベストプラクティスを分析する。
チェーンの中心に冷却剤を配置した場合, 最適冷却性能が得られた。
また、キュービットコヒーレンス時間が長い場合、回路を動作させる場合の冷却が最適であることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-05-22T17:26:18Z) - Laser Scheme for Doppler Cooling of the Hydroxyl Cation (OH$^+$) [0.0]
我々は、電子基底状態$X3Sigma-$と最初の励起三重項状態$A3Pi$の遷移を用いた、捕捉されたOH$+$イオンのドップラー冷却のためのサイクルスキームについて報告する。
我々は、他の電子状態への結合が強く抑制され、ラマン側バンド冷却が引き継がれる温度までOH$+$の冷却に必要な光子散乱数を計算した。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-08-28T17:32:44Z) - Chiral-coupling-assisted refrigeration in trapped ions [5.273668342847468]
イオン間の光を媒介するキラルカップリングの可能性を示す。
この結果は、トラップイオンベースの量子コンピュータとシミュレーターの応用における冷却過程のボトルネックを克服するのに役立つ。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-02T05:18:11Z) - Heat transport and cooling performance in a nanomechanical system with
local and non local interactions [68.8204255655161]
本研究では, 1次元時間依存ナノメカニカルシステムによる熱輸送について検討する。
このシステムは、駆動周波数、温度勾配、および相互作用の局所性の程度によって異なる定常輸送状態を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-02-21T12:03:54Z) - Pulsed multireservoir engineering for a trapped ion with applications to
state synthesis and quantum Otto cycles [68.8204255655161]
貯水池工学(Reservoir engineering)は、消散と脱コヒーレンス(decoherence)を障害というよりはむしろ道具として扱う、注目すべきタスクである。
トラップイオンの1次元高調波運動のための貯水池工学を実装するための衝突モデルを構築した。
複数の内部レベルを持つため、複数の貯水池を設計することができ、よく知られた非古典的な運動状態のより効率的な合成を可能にする。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-11-26T08:32:39Z) - A scalable helium gas cooling system for trapped-ion applications [51.715517570634994]
複数のイオントラッピング実験を同時に行うためのモジュラー冷却システムを提案する。
冷却システムは、70Kで111Wのネット冷却電力を最大4実験に供給することが期待されている。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-14T16:37:54Z) - Algorithmic Ground-state Cooling of Weakly-Coupled Oscillators using
Quantum Logic [52.77024349608834]
本稿では,低冷却モードから効率的な冷却モードへフォノンを転送するための新しいアルゴリズム冷却プロトコルを提案する。
我々は、Be$+$-Ar$13+$混合クーロン結晶の2つの運動モードを同時にゼロ点エネルギーに近づけることで、実験的にこれを実証した。
この2つのモードで, 残留温度はTlesssim200mathrmmu K$のみである。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-02-24T17:46:15Z) - Ancilla mediated qubit readout and heralded entanglement between
rare-earth dopant ions in crystals [68.8204255655161]
ベイズ解析は, 陽子イオンの光信号から量子ビットの状態に関する情報を消し去ることを示す。
2つの遠隔キャビティに存在するイオンにアーキテクチャを拡張し、2つのアンシライオンからの蛍光信号の連続的なモニタリングがクビットイオンの絡み合いを引き起こすことを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-07-06T16:31:46Z)
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。