离子阱表面电场噪声存在多种潜在机制的证据
量子物理
2019-01-11 v2 原子物理
摘要
离子阱电极表面的电场噪声会限制囚禁离子量子信息处理器中多量子比特纠缠操作的保真度，并会在囚禁离子光钟中引起系统误差。该噪声的潜在机制尚不清楚，但已有研究表明，通过高能离子轰击（即“离子铣削”）处理陷阱电极表面可降低噪声幅度。我们利用单个囚禁的Sr离子作为传感器，在陷阱电极进行异位离子铣削前后分别研究该噪声的温度依赖性。在溅射铌陷阱和电镀金陷阱中，于4 K至295 K的电极温度范围内进行测量，我们观察到离子铣削后电场噪声的温度标度行为发生显著变化：未处理表面的幂律行为在处理后转变为阿伦尼乌斯行为。处理后温度标度也变得与材料相关，这强烈表明离子铣削前后存在不同的噪声机制。为约束潜在的噪声机制，我们测量了铌陷阱在室温下离子铣削前后电场噪声的频率依赖性，以及其对离子-电极距离的依赖性。这些标度关系不受离子铣削影响。
引用
@article{arxiv.1809.07761,
title = {Evidence for multiple mechanisms underlying surface electric-field noise in ion traps},
author = {J. A. Sedlacek and J. Stuart and D. H. Slichter and C. D. Bruzewicz and R. McConnell and J. M. Sage and J. Chiaverini},
journal= {arXiv preprint arXiv:1809.07761},
year = {2019}
}
备注
9 pages, 5 figures, 2 tables. v2: Added note on comparison of results with predictions of thermally activated fluctuator model. General updates made to text and figures to address reviewer comments. Consistent with published version