超快、高重复频率、紫外、光纤激光源：面向Yb+快速量子逻辑的应用
光学
2016-11-11 v1
摘要
囚禁离子是实现通用量子计算机最有前景的方法之一。更快的量子逻辑门可大幅改善囚禁离子量子计算机的性能，并且需要开发合适的高重复频率脉冲激光器。在此我们报道一种稳健的基于频率上转换的光纤激光源，能够以300.00000 MHz的稳定重复频率提供2.5 ps紫外（UV）脉冲，平均功率190 mW。该激光波长与镱（Yb+）在369.53 nm处的强跃迁共振，其重复频率可利用高次谐波锁模进行扩展。我们展示了我们的光源可使用可编程脉冲图案发生器和快速调制元件产生任意脉冲图案。最后，模拟表明我们的激光能够在囚禁Yb离子上执行共振的、温度不敏感的、双量子比特量子逻辑门，速度快于囚禁周期且保真度高于99%。
引用
@article{arxiv.1606.08550,
title = {Ultrafast, high repetition rate, ultraviolet, fiber based laser source: application towards Yb+ fast quantum-logic},
author = {Mahmood Irtiza Hussain and Matthew Joseph Petrasiunas and Christopher D. B. Bentley and Richard L. Taylor and Andre R. R. Carvalho and Joseph J. Hope and Erik W. Streed and Mirko Lobino and David Kielpinski},
journal= {arXiv preprint arXiv:1606.08550},
year = {2016}
}