发表机构
University of Sydney; Sydney Nano Institute（悉尼大学; 悉尼纳米研究所）
机构由 AI 辅助整理，请以论文原文为准。AI 中文总结
针对囚禁离子声子分布重构在 Lamb-Dicke 区域外病态的问题，提出滤波器函数反演方法，利用复合脉冲设计良态滤波器，实现纯态、混合态表征及高达 n=250 的 Fock 态重构。
AI 中文摘要
表征囚禁离子运动状态的声子分布对于量子信息处理中的许多应用至关重要，但现有方法在 Lamb-Dicke 区域之外会变得病态。我们通过将声子态重构重新表述为滤波器函数反演问题来克服这一限制。利用载波和多个边带上的复合脉冲，我们在声子空间中设计出良态的滤波器，以表征纯态和混合态，研究加热动力学，并重构高达 $n=250$ 的 Fock 态。
英文摘要
Characterizing the phonon distribution of trapped-ion motional states is essential for many applications in quantum information processing, but existing methods become ill-conditioned beyond the Lamb-Dicke regime. We overcome this limitation by recasting phonon-state reconstruction as a filter-function inversion problem. Using composite pulses on the carrier and multiple sidebands, we engineer well-conditioned filters in phonon space to characterize pure and mixed states, study heating dynamics, and reconstruct Fock states up to $n=250$.
