发表机构
Universität Innsbruck; Institut de Ciencies Fotoniques, The Barcelona Institute of Science and Technology; University of California, Berkeley; Alpine Quantum Technologies GmbH; Lawrence Berkeley National Laboratory（因斯布鲁克大学; 光子科学研究所，巴塞罗那科学技术研究院; 加州大学伯克利分校; 阿尔卑斯量子技术有限公司; 劳伦斯伯克利国家实验室）
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本文提出一种基于涨落电动力学的方法，用于预测离子阱中由材料体涨落引起的电场噪声，适用于任意几何结构，并验证了介电材料贡献主导，预测误差在四倍以内。
AI 中文摘要
微加工表面离子阱中的电场噪声会导致俘获离子量子计算机中的门误差，但这一噪声一直难以预测。在此，我们提出一种方法，用于预测由介电材料和金属材料体内部涨落引起的电场噪声。该方法适用于任意阱几何结构，且唯一相关的材料特性是能量损耗。我们将其应用于一个具有电浮置电极的离子阱，发现介电材料的贡献占主导地位。我们的模型对该阱的观测噪声预测误差在四倍以内。此外，我们将模型应用于典型的表面阱设计，并分析电极结构如何屏蔽噪声。
英文摘要
Electric-field noise in microfabricated surface ion traps contributes to gate errors in trapped-ion quantum computers, but this noise has been challenging to predict. Here, we present a method to predict the electric-field noise arising from fluctuations in the bulk of dielectric and metallic materials. The method is valid for arbitrary trap geometries, and the only relevant material property is energy loss. We apply it to an ion trap with an electrically floating electrode and find the contribution from dielectrics to be dominant. Our model predicts the observed noise for this trap within a factor of four. In addition, we apply our model to typical surface trap designs and analyze how the electrode structures shield the noise.
