Frankfurt 2006 – scientific programme

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Q: Quantenoptik und Photonik

Q 51: Quantencomputer

Q 51.6: Talk

Wednesday, March 15, 2006, 16:45–17:00, HI

Segmentierte Mikrostruktur-Paul-Fallen — •Stephan A. Schulz, Kilian Singer und Ferdinand Schmidt-Kaler — Universität Ulm, Abt. Quanteninformationsverarbeitung, Albert-Einstein-Allee 11, 89069 Ulm

Quantenrechner auf der Basis von segmentierten Mikrostruktur-Paul-Fallen mit gefangenen Ionen als Qubits stellen einen skalierbaren Ansatz zur Realisierung komplexer quantenlogischer Rechenoperationen dar [1]. Aufgrund der Segmentierung der Fallengeometrie wird eine räumliche Aufteilung in Prozessor- und Speicherregion erreicht. In der Prozessoreinheit ermöglicht dies eine präzise Manipulation von Ionenkristallen mit nur wenigen Qubits, gleichzeitig werden die restlichen Qubits im Speicher gehalten [2-5].

Durch die elektrische Ansteuerung der Fallensegmente können Ionen in der Falle bewegt werden. Wir stellen realistische Designs, Feldberechnungen und numerische Optimierungen für eine Ein- und Zwei-Chip-Mikrofalle vor. Wir diskutieren den Transport einzelner Ionen zwischen verschiedenen Fallenregionen auf der Grundlage realistischer Fallenpotentiale.

[1] D. Kielpinski, C. Monroe, D.J. Wineland, Nature 417, 709 (2002).

[2] J. Chiaverini et al., Quant. Inf. Comput. 5, 419 (2005).

[3] J.P. Home, A.M. Steane, quant-ph/0411102 (2004).

[4] M.J. Madsen et al., Appl. Phys. B 78, 639 (2004).

[5] W.K. Hensinger et al., quant-ph/0508097 (2005).