論文の概要: Revealing Noise in Axial Motion Through Quantum Noise Spectroscopy on a Trapped Ion Processor
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.04089v1
- Date: Tue, 04 Aug 2026 18:00:02 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-06 14:48:43.561746
- Title: Revealing Noise in Axial Motion Through Quantum Noise Spectroscopy on a Trapped Ion Processor
- Title（参考訳）: トラップ型イオンプロセッサにおける量子ノイズ分光による軸運動の反射ノイズ
- Abstract要約: 量子プロセッサのネイティブノイズプロセスは、複数のエラー機構が同じ測定されたコヒーレンスの損失に寄与するため、しばしば分離が困難である。
ここでは、デファシング・ロバスト量子ノイズ分光法を用いて、個別に調整されたトラップイオンプロセッサにおいて、軸運動によって誘導される制御ノイズを特定し、特徴付ける。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Native noise processes in quantum processors are often difficult to isolate because multiple error mechanisms contribute to the same measured loss of coherence. Here we use dephasing-robust quantum noise spectroscopy to identify and characterize control noise induced by axial motion in an individually-addressed trapped-ion processor. When the ion motion is transverse to the addressing beam, thermal axial motion couples to the beam profile and produces effective amplitude control noise. We show that this noise is governed primarily by the local beam curvature and appears as a low-frequency contribution to the reconstructed control-noise spectrum. By varying the ion position within the beam profile, we separate curvature-dependent axial-motion noise from curvature-independent native control noise and extract motional parameters that are otherwise difficult to access on this platform. We also apply the protocol in parallel to a four-ion register, demonstrating a spectroscopic method for simultaneous characterization of position-dependent control noise across multiple qubits. The results of this study identify beam inflection points as operating regions that suppress axial-motion-induced noise at the cost of reduced Rabi rate, as found in PRX Quantum 3, 010334 (2022).
- Abstract（参考訳）: 量子プロセッサのネイティブノイズプロセスは、複数のエラー機構が同じ測定されたコヒーレンスの損失に寄与するため、しばしば分離が困難である。
ここでは、デファシング・ロバスト量子ノイズ分光法を用いて、個別に調整されたトラップイオンプロセッサにおいて、軸運動によって誘導される制御ノイズを特定し、特徴付ける。
イオン移動がアドレッシングビームに横切ると、熱軸運動はビームプロファイルに結合し、効果的な振幅制御ノイズを発生させる。
このノイズは主に局所的なビーム曲率によって制御され、再構成された制御ノイズスペクトルに対する低周波の寄与として現れる。
ビームプロファイル内のイオン位置を変化させることで、曲率非依存のネイティブ制御ノイズから曲率依存の軸運動ノイズを分離し、このプラットフォームでアクセスしにくい運動パラメータを抽出する。
また、このプロトコルを4イオンレジスタに並列に適用し、複数の量子ビットにわたる位置依存制御ノイズを同時評価するための分光法を実証する。
本研究の結果は, PRX Quantum 3, 010334 (2022) で見られるように, 放射光の反射点をラビ速度低減のコストで軸運動誘起ノイズを抑制する動作領域として同定した。
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