具有亚量子激发的快速囚禁离子输运的闭环优化

Jonathan D. Sterk; Henry Coakley; Joshua Goldberg; Vincent Hietala; Jason Lechtenberg; Hayden McGuinness; Daniel McMurtrey; L. Paul Parazzoli; Jay Van Der Wall; Daniel Stick

doi:10.1038/s41534-022-00579-3

具有亚量子激发的快速囚禁离子输运的闭环优化

量子物理 2022-07-15 v1

作者: Jonathan D. Sterk , Henry Coakley , Joshua Goldberg , Vincent Hietala , Jason Lechtenberg , Hayden McGuinness , Daniel McMurtrey , L. Paul Parazzoli , Jay Van Der Wall , Daniel Stick

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摘要

在许多基于囚禁离子的量子计算架构中，高速且低运动激发地输运离子对于实现快速和高保真度算法至关重要。由于离子对电场的敏感性以及产生电场的未知且不完美的环境与控制变量，实现此类性能具有挑战性。在此，我们实现对控制离子输运过程中轨迹和轴向频率的电压波形的闭环优化，以最小化最终运动激发。所得波形实现了囚禁离子以 $0.5$ 电极/ $\mu$ s（ $35 \text{m/s}$ ）的速度跨越多电极的快速往返输运，最大激发增益为 $0.36\pm0.08$ 量子。该亚量子增益与远端位置处久期运动的相位无关，从而无需电场脉冲或时间延迟来消除相干运动。

关键词

囚禁离子闭环优化离子输运亚量子激发电压波形量子计算

引用

@article{arxiv.2201.07358,
  title  = {Closed-loop optimization of fast trapped-ion shuttling with sub-quanta excitation},
  author = {Jonathan D. Sterk and Henry Coakley and Joshua Goldberg and Vincent Hietala and Jason Lechtenberg and Hayden McGuinness and Daniel McMurtrey and L. Paul Parazzoli and Jay Van Der Wall and Daniel Stick},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2201.07358},
  year   = {2022}
}

备注

8 pages, 5 figures

具有亚量子激发的快速囚禁离子输运的闭环优化

摘要

关键词

引用

备注

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