論文の概要: Mode-Selective Micromotion Compensation via Coherent Excitation of a Ground-State-Cooled Motional Mode

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.30614v1
• Date: Thu, 22 Oct 2026 02:26:16 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-24 02:08:44.19001
• Title: Mode-Selective Micromotion Compensation via Coherent Excitation of a Ground-State-Cooled Motional Mode
• Title（参考訳）: 地中冷却運動モードのコヒーレント励起によるモード選択型マイクロモーション補償
• Abstract要約: 地中空冷動作モードの駆動コヒーレント振幅に基づくマイクロモーション補償法を開発した。 この方法は、非古典的な運動状態を用いた量子強化センシングプロトコルと自然に互換性がある。
• 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: Excess micromotion induced by stray DC electric fields limits the control fidelity of trapped-ion experiments. Various techniques have been developed to detect and compensate ion displacements from the RF null by monitoring modulated fluorescence, ion positions, or micromotion sidebands. Although these approaches are effective, they do not probe the displacement through a ground-state-cooled motional mode and therefore offer limited compatibility with quantum-enhanced sensing protocols. Here, we demonstrate a micromotion compensation method based on the driven coherent amplitude of a ground-state-cooled motional mode. In this approach, the ion displacement is converted into a coherent motional excitation by an auxiliary RF drive and detected through the qubit. We determine the optimal compensation field with a $1σ$ statistical uncertainty of 8 mV/m. The method is naturally compatible with quantum-enhanced sensing protocols employing nonclassical motional states, including Fock, squeezed, and Schrödinger-cat states, providing a pathway toward quantum-enhanced micromotion compensation.
• Abstract（参考訳）: 歪んだ直流電場によって誘起される過度なマイクロモーションは、閉じ込められたイオン実験の制御忠実度を制限する。 変調蛍光, イオン位置, マイクロモーションサイドバンドをモニタリングすることにより, RFヌルからのイオン変位を検出し, 補償する様々な技術が開発されている。 これらの手法は有効であるが、基底状態の冷却された運動モードによる変位を探索せず、量子増強されたセンシングプロトコルとの互換性が限られている。 ここでは, 地中冷却動作モードの駆動コヒーレント振幅に基づくマイクロモーション補償法を示す。 このアプローチでは、イオン変位は補助RF駆動によりコヒーレントな運動励起に変換され、キュービットを介して検出される。 8mV/mの統計的不確実性を持つ最適補償場を決定する。 この方法は、フォック、スクリュード、シュレーディンガー・キャット状態を含む非古典的な運動状態を用いた量子増強型センシングプロトコルと自然に互換性があり、量子増強型マイクロモーション補償への経路を提供する。

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