Fast Gates and Mixed-Species Entanglement with Trapped Ions - Vera M. Schäfer

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Fast Gates and Mixed-Species Entanglement with Trapped Ions (eBook)

Vera M. Schäfer (Autor)

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2020 | 1st ed. 2020
XVI, 155 Seiten
Springer International Publishing (Verlag)
978-3-030-40285-3 (ISBN)

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Quantum logic gates are the crucial information-processing operation of quantum

computers. Two crucial performance metrics for logic gates are their precision and

speed. Quantum processors based on trapped ions have always been the touchstone

for gate precision, but have suffered from slow speed relative to other quantum logic

platforms such as solid state systems. This thesis shows that it is possible to accelerate

the logic 'clock speed' from kHz to MHz speeds, whilst maintaining a precision of

99.8%. This is almost as high as the world record for conventional trapped-ion gates,

but more than 20 times faster. It also demonstrates entanglement generation in a

time (480ns) shorter than the natural timescale of the ions' motion in the trap, which

starts to probe an interesting new regime of ion trap physics.

In separate experiments, some of the first 'mixed-species' quantum logic gates are

performed, both between two different elements, and between different isotopes.

The mixed-isotope gate is used to make the first test of the quantum-mechanical Bell

inequality between two different species of isolated atoms.

Erscheint lt. Verlag	4.3.2020
Reihe/Serie	Springer Theses
Reihe/Serie	Springer Theses
Zusatzinfo	XVI, 155 p. 69 illus., 65 illus. in color.
Sprache	englisch
Themenwelt	Naturwissenschaften ► Physik / Astronomie ► Theoretische Physik
Themenwelt	Technik ► Maschinenbau
Schlagworte	Fast Gates • Geometric Phase Gate • High-Fidelity Gate • Mixed Species Entanglement • Mixed Species Gates • Non-Adiabatic Entanglement • Quantum Computing • Quantum Processor speed • trapped ions
ISBN-10	3-030-40285-1 / 3030402851
ISBN-13	978-3-030-40285-3 / 9783030402853

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Größe: 6,2 MB

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