一种用于 Ba$^+$ 量子比特敏捷独立寻址的波导光系统，具有 $10^{-4}$ 量级强度串扰
量子物理
2023-03-01 v1 原子物理
光学
摘要
囚禁离子是量子信息处理的主要平台之一，展现出所有竞争硬件中最高的门保真度和测量保真度。为实现囚禁离子通用量子计算机，有必要对每个量子比特的状态进行独立且并行的控制。在离子链中通过受激拉曼跃迁操控单个量子比特态通常需要将光聚焦于各个离子。本稿件中，我们提出一种用于超精细 Ba 量子比特的新型波导光独立寻址系统。该系统利用激光写入波导技术，由 Ba 的原子结构所赋能，允许使用可见光驱动拉曼跃迁。此类波导定义了光的空间模式，抑制了在自由空间光学装置中本会累积的像差。因此，我们在无任何主动像差补偿的情况下展示了量级为 10 的近邻相对强度串扰。这可与以往其他独立寻址演示相媲美或优于它们。同时，我们的模块化方法对每个通道的幅度、频率和相位提供独立且敏捷的控制，结合了以往实现的优势。
引用
@article{arxiv.2302.14711,
title = {A guided light system for agile individual addressing of Ba$^+$ qubits with $10^{-4}$ level intensity crosstalk},
author = {Ali Binai-Motlagh and Matthew Day and Nikolay Videnov and Noah Greenberg and Crystal Senko and Rajibul Islam},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.14711},
year = {2023}
}