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metastable 原子量子比特态的自发拉曼散射

量子物理 2025-08-20 v1 原子物理

摘要

原子系统中的 metastable 量子比特可以通过简化硬件要求并添加高保真激光控制的现有工具箱中的高效擦除转换,实现大规模量子计算。对于被束聚集的离子,其控制的基本误差底由来自短寿命激发态的自发拉曼和瑞利散射决定。我们测量了单粒子被束聚集的 40^{40}Ca+^+ 离子在被照射 976 nm 光(与 P3/2P_{3/2} 气体态的偶极允许跃迁相距 -44 THz)下,从其 metastable D5/2D_{5/2} 量子比特流形出的自发拉曼散射速率。这支持从两种散射在该平台上进行一次和两比特门期间的误差率计算,从而表明误差率 <104<10^{-4} 是可能的。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.04854,
  title  = {Spontaneous Raman scattering out of a metastable atomic qubit},
  author = {I. D. Moore and A. Quinn and J. O'Reilly and J. Metzner and S. Brudney and G. J. Gregory and D. J. Wineland and D. T. C. Allcock},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.04854},
  year   = {2025}
}

备注

6 pages, 4 figures