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Quantum Computation under Micromotion in a Planar Ion Crystal

机译:平面离子晶体在微运动下的量子计算

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摘要

We propose a scheme to realize scalable quantum computation in a planar ion crystal confined by a Paul trap. We show that the inevitable in-plane micromotion affects the gate design via three separate effects: renormalization of the equilibrium positions, coupling to the transverse motional modes, and amplitude modulation in the addressing beam. We demonstrate that all of these effects can be taken into account and high-fidelity gates are possible in the presence of micromotion. This proposal opens the prospect to realize large-scale fault-tolerant quantum computation within a single Paul trap.
机译:我们提出了一种在Paul阱限制的平面离子晶体中实现可伸缩量子计算的方案。我们表明,不可避免的面内微运动会通过三个单独的影响来影响门的设计:平衡位置的重新归一化,耦合至横向运动模式以及寻址光束中的振幅调制。我们证明了可以考虑所有这些影响,并且在存在微动的情况下可以实现高保真门。该提议为在单个Paul陷阱内实现大规模容错量子计算打开了希望。

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