通过 $^2D_{3/2}$ 搁置技术实现 $^{171} \mathrm{Yb}^+$ 量子比特的高保真度探测
量子物理
2024-03-01 v1
摘要
量子态的高保真度探测是实现量子纠错（容错量子计算的先决条件）所不可或缺的。然而，对于极具前景的囚禁离子量子比特，其探测保真度本质上受限于态泄漏。在此，我们提出了一种高效方法，通过 态搁置技术提高 量子比特的探测保真度。利用选择性搁置和态依赖荧光，我们减轻了态泄漏的影响，并在实验中实现了 99.88(2)% 的保真度，而利用最先进硬件预测的保真度可超过 99.99%。同时，通过将超精细量子比特映射到亚稳态能级，我们展示了电路中间测量的可行性，这是近期实现量子纠错的关键步骤。我们的研究为不久的将来利用囚禁离子系统实现容错量子信息处理提供了 essential 组件。
引用
@article{arxiv.2402.18868,
title = {High-Fidelity Detection on $^{171} \mathrm{Yb}^+$ Qubit via $^2D_{3/2}$ Shelving},
author = {Xueying Mai and Liyun Zhang and Yao Lu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.18868},
year = {2024}
}
备注
8 pages, 6 figures