量子物理学：量子コンピューティング用のペニングマイクロトラップ

高周波トラップに捕捉されたイオンは、それによる量子ゲートの忠実度が高く、コヒーレンス時間が長いため、量子コンピューターを実現する有力な手法の1つである。しかし、高周波を使用することで、チップに要求される高電圧との両立性、電力損失の管理、イオンの輸送と配置の制限など、スケーリングにいくつかの課題が生まれる。今回我々は、高周波磁場を3 Tの磁場に置き換えることによってこれらの制約を取り除く、微細加工によって作製されたペニングイオントラップを実現した。我々は、この装置設定におけるイオンの完全な量子制御だけでなく、チップ上方の捕捉面内でイオンを任意に輸送する能力も実証する。このペニングマイクロトラップ法の独特な特徴によって、接続性と柔軟性を向上させた量子電荷結合素子アーキテクチャーの改良への扉が開かれ、大規模なトラップイオン量子コンピューティング、量子シミュレーション、量子センシングの実現が容易になる。

目次へ戻る