Microwave driven ion trap quantum computing

Informacje na temat projektu

MicroQC

Identyfikator umowy o grant: 820314

DOI

10.3030/820314

Projekt został zamknięty

Data podpisania przez KE 1 Sierpnia 2018

Data rozpoczęcia 1 Października 2018

Data zakończenia 30 Czerwca 2022

Finansowanie w ramach

• EXCELLENT SCIENCE - Future and Emerging Technologies (FET)

Koszt całkowity

€ 2 363 343,75

Wkład UE

€ 2 363 343,75

Koordynowany przez

FOUNDATION FOR THEORETICAL AND COMPUTATIONAL PHYSICS AND ASTROPHYSICS
Bulgaria

CORDIS oferuje możliwość skorzystania z odnośników do publicznie dostępnych publikacji i rezultatów projektów realizowanych w ramach programów ramowych HORYZONT.

Odnośniki do rezultatów i publikacji związanych z poszczególnymi projektami 7PR, a także odnośniki do niektórych konkretnych kategorii wyników, takich jak zbiory danych i oprogramowanie, są dynamicznie pobierane z systemu OpenAIRE .

Rezultaty

Documents, reports (11)

Dressed-state implementation of quantum algorithms

Dressedstate implementation of quantum algorithms

Roadmap for a large scale microwave ion trap quantum computer
Report on optimized dynamical decoupling and error correction schemes
Report on eliminating drift of addressing frequency of individual qubits
Microwave near-field simulations, analysis of cross-talk, simulations for trapping potentials, fabricated sample structures

Microwave nearfield simulations analysis of crosstalk simulations fortrapping potentials fabricated sample structures

Report on composite implementations of conditional quantum gates
Report on error budget for optimized dressed state coherence time
Midterm project report, incl. report on dissemination
Established error budget vs temperature and trap parameters
Final project report, incl. report on dissemination

Final project report incl report on dissemination

Report on fast, high-fidelity gates in multi-qubit registers based on spin- spin coupling, static- and oscillating-gradient induced sidebands

Report on fast highfidelity gates in multiqubit registers based on spinspin coupling static and oscillatinggradient induced sidebands

Other (1)

Regular progress meetings (a:M1, b:M9, c:M18, d:M27, e:M33)

Regular progress meetings (a:M1, b:M9, c:M18, d:M27, e:M36, f: 45)

Websites, patent fillings, videos etc. (1)

Project website and logo

Publikacje

Other (13)

Realization of a quantum perceptron gate with trapped ions

Autorzy: P. Huber, J. Haber, P. Barthel, J. J. García-Ripoll, E. Torrontegui, C. Wunderlich
Opublikowane w: arXiv, Numer 2111.08977, 2021
Wydawca: arXiv
DOI: 10.48550/arxiv.2111.08977

Quantum control methods for robust entanglement of trapped ions

Autorzy: Christophe H. Valahu, Iason Apostolatos, Sebastian Weidt, Winfried K. Hensinger
Opublikowane w: arXiv, Numer 2206.06064, 2022, Strona(/y) 2206.06064
Wydawca: Cornell University
DOI: 10.48550/arxiv.2206.06064

High-fidelity quantum control by polychromatic pulse trains

Autorzy: Svetoslav S. Ivanov, Boyan T. Torosov, Nikolay V. Vitanov
Opublikowane w: arXiv, Numer 2204.02147, 2022, Strona(/y) 2204.02147
Wydawca: Cornell University
DOI: 10.48550/arxiv.2204.02147

Robust Two-Qubit Gates Using Pulsed Dynamical Decoupling

Autorzy: Patrick Barthel, Patrick H. Huber, Jorge Casanova, Iñigo Arrazola, Dorna Niroomand, Theeraphot Sriarunothai, Martin B. Plenio, Christof Wunderlich
Opublikowane w: arXiv, Numer 2208.00187, 2022, Strona(/y) 2208.00187
Wydawca: Cornell University
DOI: 10.48550/arxiv.2208.00187

Narrowband composite two-qubit phase gates

Autorzy: Boyan T. Torosov, Nikolay V. Vitanov
Opublikowane w: arXiv, 2022, Strona(/y) 2206.14283
Wydawca: Cornell University
DOI: 10.48550/arxiv.2206.14283

Experimental demonstration of composite pulses on IBM's quantum computer

Autorzy: Boyan T. Torosov, Nikolay V. Vitanov
Opublikowane w: arXiv, Numer 2202.09647, 2022, Strona(/y) 2202.09647
Wydawca: Cornell University
DOI: 10.48550/arxiv.2202.09647

Coherent interaction of multistate quantum systems possessing the Majorana and Morris-Shore dynamic symmetries with pulse trains

Autorzy: Stancho G. Stanchev, Nikolay V. Vitanov
Opublikowane w: arXiv, Numer 2206.09154, 2022, Strona(/y) 2206.09154
Wydawca: Cornell University
DOI: 10.48550/arxiv.2206.09154

Controlled Quantized Adiabatic Transport in a superlattice Wannier-Stark ladder

Autorzy: R. G. Unanyan, N. V. Vitanov, M. Fleischhauer
Opublikowane w: arXiv, Numer 2208.10952, 2022, Strona(/y) 2208.10952
Wydawca: Cornell University
DOI: 10.48550/arxiv.2208.10952

Genuine temporal correlations can certify the quantum dimension

Autorzy: Cornelia Spee, Hendrik Siebeneich, Timm Florian Gloger, Peter Kaufmann,Michael Johanning, Christof Wunderlich, Matthias Kleinmann, and Otfried Gühne
Opublikowane w: arXiv, 2018, Strona(/y) 1811.12259v1
Wydawca: Cornell University

A high-fidelity quantum matter-link between ion-trap microchip modules

Autorzy: M. Akhtar, F. Bonus, F. R. Lebrun-Gallagher, N. I. Johnson, M. Siegele-Brown, S. Hong, S. J. Hile, S. A. Kulmiya, S. Weidt, W. K. Hensinger
Opublikowane w: arXiv, Numer 2203.14062, 2022, Strona(/y) 2203.14062
Wydawca: Cornell University
DOI: 10.48550/arxiv.2203.14062

Real-time capable CCD-based individual trapped-ion qubit measurement

Autorzy: S. Halama, T. Dubielzig, N. Orlowski, C. Torkzaban, C. Ospelkaus
Opublikowane w: arXiv, Numer 2204.09112, 2022, Strona(/y) 2204.09112
Wydawca: Cornell University
DOI: 10.48550/arxiv.2204.09112

Fast high-fidelity composite gates in superconducting qubits: Beating the Fourier leakage limit

Autorzy: Boyan T. Torosov, Nikolay V. Vitanov
Opublikowane w: arXiv, Numer 2205.04155, 2022, Strona(/y) 2205.04155
Wydawca: Cornell University
DOI: 10.48550/arxiv.2205.04155

Extension of the Morris-Shore transformation to arbitrary time-dependent driving fields

Autorzy: K. N. Zlatanov, A. A. Rangelov, N. V. Vitanov
Opublikowane w: arXiv, Numer 2206.03783, 2022, Strona(/y) 2206.03783
Wydawca: Cornell University
DOI: 10.48550/arxiv.2206.03783

Peer reviewed articles (37)

Chiral resolution by composite Raman pulses

Autorzy: Boyan T. Torosov; Michael Drewsen; Nikolay V. Vitanov
Opublikowane w: Physical Review Research, Numer 2, 2020, Strona(/y) 043235, ISSN 2643-1564
Wydawca: APS
DOI: 10.1103/physrevresearch.2.043235

Quantum sensing of weak electric and magnetic fields by coherent amplification of energy-level-shift effects

Autorzy: Nikolay V. Vitanov
Opublikowane w: Physical Review A, Numer 103, 2021, Strona(/y) 063104, ISSN 2469-9926
Wydawca: APS
DOI: 10.1103/physreva.103.063104

The Impact of Hardware Specifications on Reaching Quantum Advantage in the Fault Tolerant Regime

Autorzy: Vincent Elfving; Winfried Hensinger; Sebastian Weidt; Mark Webber
Opublikowane w: AVS Quantum Science, Numer 4, 2022, Strona(/y) 013801, ISSN 2639-0213
Wydawca: AIP
DOI: 10.1116/5.0073075

Efficient Qubit Routing for a Globally Connected Trapped Ion Quantum Computer

Autorzy: Mark Webber, Steven Herbert, Sebastian Weidt, Winfried K. Hensinger
Opublikowane w: Advanced Quantum Technologies, Numer 3, 2020, Strona(/y) 2000027, ISSN 2511-9044
Wydawca: Wiley
DOI: 10.1002/qute.202000027

Narrowband and passband composite pulses for variable rotations

Autorzy: Boyan T. Torosov; Svetoslav S. Ivanov; Nikolay V. Vitanov
Opublikowane w: Physical Review A, Numer 102, 2020, Strona(/y) 013105, ISSN 2469-9926
Wydawca: APS
DOI: 10.1103/physreva.102.013105

Open multistate Majorana model

Autorzy: Benedetto Militello; Nikolay V. Vitanov
Opublikowane w: Physica Letters A, Numer 384, 2019, Strona(/y) 126196, ISSN 0375-9601
Wydawca: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.physleta.2019.126196

Ultra-low-vibration closed-cycle cryogenic surface-electrode ion trap apparatus

Autorzy: T. Dubielzig, S. Halama, H. Hahn, G. Zarantonello, M. Niemann, A. Bautista-Salvador, C. Ospelkaus
Opublikowane w: Review of Scientific Instruments, 2021, Strona(/y) 043201, ISSN 0034-6748
Wydawca: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/5.0024423

Fabrication of Surface Ion Traps with Integrated Current Carrying Wires enabling High Magnetic Field Gradients

Autorzy: Martin Siegele-Brown, Seokjun Hong, Foni R. Lebrun-Gallagher, Samuel J. Hile, Sebastian Weidt, Winfried K. Hensinger
Opublikowane w: Quantum Science and Technology, Numer 7, 2022, Strona(/y) 034003, ISSN 2058-9565
Wydawca: IOP
DOI: 10.1088/2058-9565/ac66fc

Dzyaloshinskii-Moriya and dipole-dipole interactions affect coupling-based Landau-Majorana-Stückelberg-Zener transitions

Autorzy: Roberto Grimaudo; Hiromichi Nakazato; Antonino Messina; Nikolay V. Vitanov
Opublikowane w: Physical Review Research, Numer 2, 2020, Strona(/y) 033092, ISSN 2643-1564
Wydawca: APS
DOI: 10.1103/physrevresearch.2.033092

Composite pulses with errant phases

Autorzy: Boyan T. Torosov, Nikolay V. Vitanov
Opublikowane w: Physical Review A, Numer 100/2, 2019, Strona(/y) 013168, ISSN 2469-9926
Wydawca: American Physical Society
DOI: 10.1103/PhysRevA.100.023410

Multilayer ion trap technology for scalable quantum computing and quantum simulation

Autorzy: A Bautista-Salvador, G Zarantonello, H Hahn, A Preciado-Grijalva, J Morgner, M Wahnschaffe, C Ospelkaus
Opublikowane w: New Journal of Physics, Numer 21/4, 2019, Strona(/y) 043011, ISSN 1367-2630
Wydawca: Institute of Physics Publishing
DOI: 10.1088/1367-2630/ab0e46

Robust and Resource-Efficient Microwave Near-Field Entangling Be +

Autorzy: G. Zarantonello, H. Hahn, J. Morgner, M. Schulte, A. Bautista-Salvador, R. F. Werner, K. Hammerer, C. Ospelkaus
Opublikowane w: Physical Review Letters, Numer 123/26, 2019, Strona(/y) 260503, ISSN 0031-9007
Wydawca: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevlett.123.260503

Integrated 9Be+ multi-qubit gate device for the ion-trap quantum computer

Autorzy: H. Hahn, G. Zarantonello, M. Schulte, A. Bautista-Salvador, K. Hammerer, C. Ospelkaus
Opublikowane w: npj Quantum Information, Numer 5/1, 2019, Strona(/y) 70, ISSN 2056-6387
Wydawca: Nature
DOI: 10.1038/s41534-019-0184-5

Multilayer ion trap with three-dimensional microwave circuitry for scalable quantum logic applications

Autorzy: H. Hahn, G. Zarantonello, A. Bautista-Salvador, M. Wahnschaffe, M. Kohnen, J. Schoebel, P. O. Schmidt, C. Ospelkaus
Opublikowane w: Applied Physics B, Numer 125/8, 2019, Strona(/y) 154, ISSN 0946-2171
Wydawca: Springer Verlag
DOI: 10.1007/s00340-019-7265-1

Landau-Majorana-Stückelberg-Zener dynamics driven by coupling for two interacting qutrit systems

Autorzy: R. Grimaudo, N. V. Vitanov, A. Messina
Opublikowane w: Physical Review B, Numer 99/21, 2019, Strona(/y) 214406, ISSN 2469-9950
Wydawca: American Physical Society
DOI: 10.1103/PhysRevB.99.214406

Highly Efficient Detection and Separation of Chiral Molecules through Shortcuts to Adiabaticity

Autorzy: Nikolay V. Vitanov, Michael Drewsen
Opublikowane w: Physical Review Letters, Numer 122/17, 2019, Strona(/y) 173202, ISSN 0031-9007
Wydawca: American Physical Society
DOI: 10.1103/PhysRevLett.122.173202

Coupling-assisted Landau-Majorana-Stückelberg-Zener transition in a system of two interacting spin qubits

Autorzy: R. Grimaudo, N. V. Vitanov, A. Messina
Opublikowane w: Physical Review B, Numer 99/17, 2019, Strona(/y) 174416, ISSN 2469-9950
Wydawca: American Physical Society
DOI: 10.1103/PhysRevB.99.174416

Universal composite pulses for efficient population inversion with an arbitrary excitation profile

Autorzy: Genko T. Genov, Marcel Hain, Nikolay V. Vitanov, Thomas Halfmann
Opublikowane w: Physical Review A, Numer 101/1, 2020, Strona(/y) 013827, ISSN 2469-9926
Wydawca: American Physical Society
DOI: 10.1103/physreva.101.013827

Roadmap on STIRAP applications

Autorzy: Klaas Bergmann, Hanns-Christoph Nägerl, Cristian Panda, Gerald Gabrielse, Eduard Miloglyadov, Martin Quack, Georg Seyfang, Gunther Wichmann, Silke Ospelkaus, Axel Kuhn, Stefano Longhi, Alexander Szameit, Philipp Pirro, Burkard Hillebrands, Xue-Feng Zhu, Jie Zhu, Michael Drewsen, Winfried K Hensinger, Sebastian Weidt, Thomas Halfmann, Hai-Lin Wang, Gheorghe Sorin Paraoanu, Nikolay V Vitanov, Jordi
Opublikowane w: Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics, Numer 52/20, 2019, Strona(/y) 202001, ISSN 0953-4075
Wydawca: Institute of Physics Publishing
DOI: 10.1088/1361-6455/ab3995

Two-qubit quantum gate and entanglement protected by circulant symmetry

Autorzy: Peter A. Ivanov, Nikolay V. Vitanov
Opublikowane w: Scientific Reports, Numer 10/1, 2020, Strona(/y) 5030, ISSN 2045-2322
Wydawca: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41598-020-61766-w

Efficient and robust chiral resolution by composite pulses

Autorzy: Boyan T. Torosov, Michael Drewsen, Nikolay V. Vitanov
Opublikowane w: Physical Review A, Numer 101, 2020, Strona(/y) 063401, ISSN 2469-9926
Wydawca: APS
DOI: 10.1103/physreva.101.063401

Efficient and robust signal sensing by sequences of adiabatic chirped pulses

Autorzy: Genko T. Genov, Yachel Ben-Shalom, Fedor Jelezko, Alex Retzker, Nir Bar-Gill
Opublikowane w: Physical Review Research, Numer 2, 2019, Strona(/y) 033216, ISSN 2643-1564
Wydawca: APS
DOI: 10.1103/physrevresearch.2.033216

Quantum Control and Sensing of Nuclear Spins by Electron Spins under Power Limitations

Autorzy: Nati Aharon, Ilai Schwartz, Alex Retzker
Opublikowane w: Physical Review Letters, Numer 122/12, 2019, Strona(/y) 120403, ISSN 0031-9007
Wydawca: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevlett.122.120403

Mixed dynamical decoupling

Autorzy: Genko T Genov, Nati Aharon, Fedor Jelezko, Alex Retzker
Opublikowane w: Quantum Science and Technology, Numer 4/3, 2019, Strona(/y) 035010, ISSN 2058-9565
Wydawca: Institute of Physics
DOI: 10.1088/2058-9565/ab2afd

Robustness of the NV-NMR spectrometer setup to magnetic field inhomogeneities

Autorzy: Yotam Vaknin, Benedikt Tratzmiller, Tuvia Gefen, Ilai Schwartz, Martin Plenio, Alex Retzker
Opublikowane w: Physical Review Letters, Numer 125, 2020, Strona(/y) 110502, ISSN 0031-9007
Wydawca: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevlett.125.110502

Measuring Anomalous Heating in a Planar Ion Trap with Variable Ion-Surface Separation

Autorzy: Ivan A. Boldin, Alexander Kraft, Christof Wunderlich
Opublikowane w: Physical Review Letters, Numer 120/2, 2018, ISSN 0031-9007
Wydawca: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevlett.120.023201

High-Fidelity Preservation of Quantum Information During Trapped-Ion Transport

Autorzy: Peter Kaufmann, Timm F. Gloger, Delia Kaufmann, Michael Johanning, Christof Wunderlich
Opublikowane w: Physical Review Letters, Numer 120/1, 2018, ISSN 0031-9007
Wydawca: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevlett.120.010501

Speeding-up the decision making of a learning agent using an ion trap quantum processor

Autorzy: Th Sriarunothai, S Wölk, G S Giri, N Friis, V Dunjko, H J Briegel, Ch Wunderlich
Opublikowane w: Quantum Science and Technology, Numer 4/1, 2019, Strona(/y) 015014, ISSN 2058-9565
Wydawca: Quantum Sci. Technol. 4 0105014
DOI: 10.1088/2058-9565/aaef5e

High-fidelity composite quantum gates for Raman qubits

Autorzy: Boyan T. Torosov, Nikolay V. Vitanov
Opublikowane w: Physical Review Research, Numer 2, 2020, Strona(/y) 043194, ISSN 2643-1564
Wydawca: APS
DOI: 10.1103/physrevresearch.2.043194

Quantum computer based on shuttling trapped ions

Autorzy: Winfried K. Hensinger
Opublikowane w: Nature, Numer 592, 2021, Strona(/y) 190-191, ISSN 0028-0836
Wydawca: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/d41586-021-00844-z

A scalable helium gas cooling system for trapped-ion applications

Autorzy: Lebrun-Gallagher, Foni R.; Johnson, Nicholas; Akhtar, Mariam; Weidt, Sebastian; Bretaud, David; Hile, Samuel J.; Owens, Alexander; Hensinger, Winfried K.
Opublikowane w: Quantum Science and Technology, Numer 7, 2022, Strona(/y) 024002, ISSN 2058-9565
Wydawca: IOP
DOI: 10.48550/arxiv.2106.07580

Numerical optimization of amplitude-modulated pulses in microwave-driven entanglement generation

Autorzy: M. Duwe, G. Zarantonello, N. Pulido-Mateo, H. Mendpara, L. Krinner, A. Bautista-Salvador, N. V. Vitanov, K. Hammerer, R. F. Werner, C. Ospelkaus
Opublikowane w: Quantum Science and Technology, Numer 7, 2022, Strona(/y) 045005, ISSN 2058-9565
Wydawca: IOP
DOI: 10.1088/2058-9565/ac7b41

Engineering of microfabricated ion traps and integration of advanced on-chip features

Autorzy: Zak David Romaszko, Seokjun Hong, Martin Siegele, Reuben Kahan Puddy, Foni Raphaël Lebrun-Gallagher, Sebastian Weidt, Winfried Karl Hensinger
Opublikowane w: Nature Reviews Physics, Numer 2, 2020, Strona(/y) 285-299, ISSN 2522-5820
Wydawca: Springer
DOI: 10.1038/s42254-020-0182-8

Coherent control techniques for two-state quantum systems: A comparative study

Autorzy: Boyan T. Torosov; Bruce W. Shore; Nikolay V. Vitanov
Opublikowane w: Physical Review A, Numer 103, 2021, Strona(/y) 033110, ISSN 2469-9926
Wydawca: APS
DOI: 10.1103/physreva.103.033110

Preserving multi-level quantum coherence by dynamical decoupling

Autorzy: Xinxing Yuan, Yue Li, Mengxiang Zhang, Chang Liu, Mingdong Zhu, Xi Qin, Nikolay V. Vitanov, Yiheng Lin, Jiangfeng Du
Opublikowane w: Physical Review A, Numer 106, 2022, Strona(/y) 02212, ISSN 2469-9926
Wydawca: APS
DOI: 10.1103/physreva.106.022412

Master-equation approach to the three-state open Majorana model

Autorzy: Benedetto Militello; Nikolay V. Vitanov
Opublikowane w: Physical Review A, Numer 100, 2019, Strona(/y) 053407, ISSN 2469-9926
Wydawca: APS
DOI: 10.1103/physreva.100.053407

Robust entanglement by continuous dynamical decoupling of the J-coupling interaction

Autorzy: C. H. Valahu; A. M. Lawrence; Sebastian Weidt; Winfried K. Hensinger
Opublikowane w: New Journal of Physics, Numer 23, 2021, Strona(/y) 113012, ISSN 1367-2630
Wydawca: Institute of Physics Publishing
DOI: 10.1088/1367-2630/ac320e

Non-peer reviewed articles (2)

Europe’s Quantum Flagship is taking off

Autorzy: Max F. Riedel, Immanuel Bloch, Thierry Debuisschert, Frank Wilhelm-Mauch, Valerio Pruneri, Nikolay V. Vitanov, Stephanie Wehner, Tommaso Calarco
Opublikowane w: Europhysics News, Numer 49/5-6, 2018, Strona(/y) 30-34, ISSN 0531-7479
Wydawca: European Physical Society
DOI: 10.1051/epn/2018506

Distinguishing between statistical and systematic errors in quantum process tomography

Autorzy: Sabine Wölk, Theeraphot Sriarunothai, Gouri S Giri, Christof Wunderlich
Opublikowane w: New Journal of Physics, Numer 21/1, 2019, Strona(/y) 013015, ISSN 1367-2630
Wydawca: Institute of Physics Publishing
DOI: 10.1088/1367-2630/aaf5f2