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Neues Paper über robuste und ressourcenschonende Mikrowellen-Verschränkungsgatter veröffentlicht

Neues Paper über robuste und ressourcenschonende Mikrowellen-Verschränkungsgatter veröffentlicht

Phasenraumtrajektorien für einen repräsentativen Spin-Zustand. Im Vergleich zu Mikrowellen-Gatter-Pulsen mit quadratischer Form (blau) ermöglichen Pulse mit einer speziell geformten Einhüllenden (orange, grün) eine Resistenz gegen Zeit- und Verstimmungsfehler während der Mølmer–Sørensen-Wechselwirkung.

Mikrowellen-Quantenlogik-Gatter auf Basis gefangener Ionen vermeiden die spontane Emission als fundamentale Quelle der Dekohärenz. Allerdings sind Mikrowellen-Zwei-Qubit-Gatter immer noch langsamer als laserinduzierte Gatter und daher empfindlicher gegenüber Schwankungen und Rauschen der Bewegungsmodenfrequenz.

In unserem Paper implementieren wir amplitudenmodulierte Gatter-Antriebe, um eine Widerstandsfähigkeit gegenüber solchen Frequenzänderungen zu erreichen, ohne dabei die Pulsenergie pro Gate zu erhöhen. Wir demonstrieren die Robustheit durch Rauschinjektion während eines verschränkenden Zwei-Qubit-Gatters mit 9Be+ Ionen-Qubits. In Abwesenheit von injiziertem Rauschen ergibt die Amplitudenmodulation eine Fehlerrate im Bereich von 10-3.

Verfasst von Johannes Mielke