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Neue Veröffentlichung über integrierte Multi-Qubit-Gatter für einen Quantencomputer auf Basis einer Ionenfalle

Neue Veröffentlichung über integrierte Multi-Qubit-Gatter für einen Quantencomputer auf Basis einer Ionenfalle

Elektrodenkonfiguration um das Fallenzentrum herum. Die Ionen werden über der Oberfläche mit 10 DC-Elektroden und einer geteilten HF-Elektrode gefangen. Der Mikrowellenleiter erzeugt einen oszillierenden Nahfeldgradienten für ein Verschränkungsgatter.

Unser neues Paper wurde in njp Quantum Information veröffentlicht.

Wir demonstrieren die experimentelle Realisierung eines zwei-Qubit Mølmer-Sørensen-Gatters an einem magnetfeldinsensitiven Hyperfeinübergang in 9Be+-Ionen unter Verwendung von Mikrowellen-Nahfeldern. Diese werden von einem einzelnen Mikrowellenleiter emittiert, der in eine Oberflächenelektroden-Ionenfalle eingebettet ist. Das Design des Leiters wurde optimiert, um einen hochfrequenten Magnetfeldgradienten an der Position der Ionen zu erzeugen. Die gemessene Gattererfolgsrate beträgt 98.2±1.2% und ist durch technische Imperfektionen begrenzt, wie eine umfassende numerische Fehleranalyse bestätigt.

Das Leiterdesign kann die Implementierung von Multi-Qubit-Gates potenziell vereinfachen und stellt ein in sich geschlossenes, skalierbares Modul für Verschränklunggattern innerhalb der Quanten-CCD-Architektur für einen Ionenfallen-Quantencomputer dar.

Autor: Johannes Mielke