阱设计对囚禁离子量子技术可扩展性的影响
量子物理
2025-05-15 v2 应用物理
摘要
为提高囚禁离子量子信息处理器的性能，量子比特数、门速度和门保真度均须提升。这三个参数均受阱场影响，而阱场又取决于电极几何结构。本文考察了电极几何结构如何影响径向阱参数：阱高、谐性、深度和阱频率。我们引入了一种由表面阱上方的接地平面组成的简单多晶圆几何结构，并将该阱的性能与表面阱以及线性Paul阱的微型化版本——多晶圆阱进行了比较。我们比较了达到目标径向阱频率所需的电压和频率要求，发现两种多晶圆阱设计在预期功耗方面相比表面阱设计有显著改善，这在很大程度上归因于谐性的提升。最后，我们考虑了制造要求以及必要光学控制集成的路径。本工作为以可扩展性为目标优化未来阱设计提供了基础。
引用
@article{arxiv.2503.00218,
title = {The Effect of Trap Design on the Scalability of Trapped-Ion Quantum Technologies},
author = {Le Minh Anh Nguyen and Brant Bowers and Sara Mouradian},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.00218},
year = {2025}
}