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具有改进射频容限的阱集成超导纳米线单光子探测器用于囚禁离子量子比特态读取

量子物理 2023-06-01 v1 超导电性 应用物理 原子物理 仪器与探测器

摘要

利用阱集成探测器对囚禁离子量子比特进行态读取可解决可扩展量子计算的重要挑战,但用于囚禁的强射频电场会影响探测器性能。在此,我们报道了采用接地铝镜作为电屏蔽的NbTiN超导纳米线单光子探测器(SNSPDs),其集成于线性表面电极射频离子阱中。该屏蔽SNSPDs可在高达54Vpeak\mathrm{54\,V_{peak}}70MHz\mathrm{70\,MHz}的施加射频囚禁电势以及高达6K\mathrm{6\,K}的温度下成功工作,最大系统探测效率为68%\mathrm{68\,\%}。此性能应足以在典型低温装置中实现多种囚禁离子物种的并行高保真态读取。

关键词

引用

@article{arxiv.2302.01462,
  title  = {Trap-Integrated Superconducting Nanowire Single-Photon Detectors with Improved RF Tolerance for Trapped-Ion Qubit State Readout},
  author = {Benedikt Hampel and Daniel H. Slichter and Dietrich Leibfried and Richard P. Mirin and Sae Woo Nam and Varun B. Verma},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2302.01462},
  year   = {2023}
}

备注

6 pages, 4 figures. The following article has been submitted to Applied Physics Letters