利用超导纳米线单光子探测器对 $^{171}$Yb$^+$ 量子比特进行高速低串扰探测
量子物理
2019-05-21 v2
摘要
量子计算中所用的量子比特往往会出现错误,原因或是量子比特与环境相互作用,或是施加量子逻辑门时控制不完善。基于量子纠错码(QECC)的容错构造可用于从此类错误中恢复。QECC 的有效实现要求以高保真度读出辅助量子比特从而确定错误综合征,同时不影响存储待处理相关量子信息的数据量子比特。在此,我们提出一种针对 \yb 囚禁离子量子比特的探测方案,其中我们使用超导纳米线单光子探测器并利用光子到达时间统计来提高保真度与速度。量子比特输运可创建一个独立的探测区域,从而可在不破坏数据量子比特的情况下测量辅助量子比特。我们实现了平均 11s 的量子比特态探测时间,保真度为 。由探测串扰引起的错误(定义为由于探测辅助量子比特的过程而导致数据量子比特相干性丢失的概率)通过在其间建立 370m 的间隔而降低至 。
引用
@article{arxiv.1902.04059,
title = {High-Speed Low-Crosstalk Detection of a $^{171}$Yb$^+$ Qubit using Superconducting Nanowire Single Photon Detectors},
author = {Stephen Crain and Clinton Cahall and Geert Vrijsen and Emma E. Wollman and Matthew D. Shaw and Varun B. Verma and Sae Woo Nam and Jungsang Kim},
journal= {arXiv preprint arXiv:1902.04059},
year = {2019}
}