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高级节点处理器中单个事件感应故障的多尺度系统建模
摘要：将氧化物的聚类模型嵌入具有点电荷的簇模型以及嵌入的扩展，这些嵌入考虑了阳离子的空间范围，以强调这种嵌入对相对电离和激发能在核心水平光谱中测量的后果。发现，氧化物的电子结构的依赖性和不同水平的相对能量仅取决于嵌入，并且相对简单的嵌入可能足以提供足够的模型来确定核心水平光谱。这与电离的绝对值不同，如预期的那样，它们在很大程度上取决于扩展晶体的细节。但是，在光发射中测量的结合能的相对值比绝对值更感兴趣。
利用捕获离子实现可扩展的量子计算
计算机是一种以多种不同方式彻底改变我们日常生活的设备。尽管处理能力已大大提高，但以基于 0 和 1 的二进制格式存储信息的基本原理是一样的。与这种传统的信息处理方式相比，描述计算机的更通用的方式可能更强大。量子计算机就是这样一种非经典选择，其中信息以量子二进制数字（量子位）存储。事实上，已经发现算法在量子计算机上的运行速度比任何已知的经典设备算法都要快得多。例如，使用 Shor 算法，可以在量子计算机上几分钟内分解一个大素数，而在最好的经典计算机上则需要数千年。实现这种复杂的算法需要具有数千到数百万个量子位的量子计算机。尽管量子计算机已被证明在原则上可行，但当今的设备仅限于执行数十个量子位的量子操作。在实现足够大且有用的量子计算机的道路上，有几个困难需要克服。在这项工作中，我们使用基于捕获原子离子的量子信息处理器研究了两个重要的未解决的问题。第一个未解决的里程碑是作用于许多量子比特的量子操作的表征。早期的技术需要的资源随量子比特数呈指数级增长，因此不适合在大型量子计算机上实际实现。我们提出了一种技术，使我们能够在很短的时间内严格表征量子过程。我们证明了我们的方法（称为循环基准测试）不依赖于量子比特数，因此是未来开发大型量子计算机的重要工具。第二个未解决的里程碑是减轻和纠正错误。在现实世界的设备中，可能影响计算的噪声是不可避免的。幸运的是，已经开发出使量子计算机能够抵抗任何类型的噪声的技术。检测和纠正错误的一种方法是将信息分布在多个量子比特上。在这里，我们提出了一种技术，使我们能够分割和拼接排列在二维晶格上的量子比特块。这种称为“Lattice Surgery”的方法使我们能够处理纠错的量子位，同时需要比以前更少的计算步骤。
高电荷离子的量子逻辑光谱
所有物质的结构和性质都由基本相互作用和对称性决定。对于可见物质的小组成部分——原子来说尤其如此。因此，原子光谱的研究是提高我们对自然理解的重要工具。高电荷离子构成了所有原子系统的大多数，因为每个单独的元素都具有与电子一样多的电荷状态，并且它们在宇宙中无处不在。因此，它们的系统研究不仅是原子物理学的一个组成部分，而且对天体物理学、核物理学和聚变研究等许多其他领域也具有重要意义。最近，高带电离子中的光学跃迁已被提出用于粒子物理标准模型之外的未知物理的敏感测试和新型光学原子钟。然而，由于实验方法不充分，相对光谱精度仅略优于 10 −6，迄今为止阻碍了此类项目的实施。在这项工作中，我们首次展示了高电荷离子的相干激光光谱。与以前使用的光谱方法相比，精度可以提高约 8 个数量级。以高电荷40 Ar 13 +离子中的光学2 P 1 / 2 – 2 P 3 / 2精细结构跃迁为例进行了研究。将该物种的单个离子从热等离子体中分离出来，并将其与激光冷却的单电荷 9 Be + 离子一起作为双离子晶体存储在低温保罗阱的谐波势中。然后，这个耦合的量子力学系统被冷却到运动基态——这是高电荷离子所达到的最冷状态。利用量子逻辑，可以制备40 Ar 13 +离子的电子态，经过光谱分析后，转移到9 Be +逻辑离子并进行检测。此外，还测量了激发态的寿命和 g 因子——后者具有前所未有的精度，这使得解决狭义相对论、电子相互作用和量子电动力学的效应成为可能，并澄清了不同理论预测之间的差异。所展示的概念普遍适用于高电荷离子。因此，这项工作开辟了高带电离子用于各种基础物理测试的潜力，用于探索未知物理（例如第五种力、基本常数的变化和暗物质）以及用于未来的光学原子钟。
离子热运动的量子逻辑光谱
量子逻辑光谱 (QLS) 可用于缺乏合适电子能级结构来直接执行这些任务的原子和分子离子种类的内部状态制备和读出[1 – 4]。原则上，通过使用“逻辑离子”(LI) 及其与共捕获的“光谱离子”(SI) 的运动耦合，QLS 可以控制任何离子种类。如参考文献 [1] 中所述，传统 QLS 协议有两个主要局限性。首先，它要求将离子冷却到接近运动基态。其次，它的读出效率与 SI 的数量关系不大，这可能会阻碍将量子逻辑原子钟扩展到多个离子所带来的更高的稳定性[5]。已经开发出使用重复量子非破坏 (QND) 测量来减轻这些影响的方法[6 – 8]。然而，由于电子结构不合适，应用它们可能不可行，重复测量会降低光谱探针的占空比。在这里，我们演示了文献 [9] 中基于几何相位门提出的 QLS 方法
卤化离子在稳定混合sn- ...
Arthur Hagopian，Justine Touja，Nicolas Louvain，Lorenzo Stievano，Jean-SébastienFilhol等。卤化物离子在锂电极的杂交基涂料稳定中的重要性。ACS应用材料和界面，2022，14（8），pp.10319-10326。10.1021/acsami.1C22889。hal- 04262583
基于穿梭捕获的离子
添加功能，仅在进一步反思或明确提示后重新审视此假设。同样，大学的成员可能会隐含地假设即将出义的总统希望他们制定新的计划，而不是批评现有计划。亚当斯和同事的发现有什么影响？未能考虑到情况通常可以通过删除而不是添加来改善情况有许多现实世界的后果。例如，当人们对自己的房屋装饰感到不满意时，他们可能会通过狂欢并获得更多家具来解决这种情况 - 即使摆脱混乱的咖啡桌也同样有效。对于资源剥夺的消费者来说，这种趋势可能特别明显，他们倾向于特别专注于获取物质商品3。这不仅损害了这些消费者的财务状况，而且会增加对我们环境的压力。在较大的范围内，个人决策者对加性解决方案的支持可能会导致有问题的社会现象，例如正式组织4和近乎通用的，但在本质上是不可持续的，对经济增长的追求5。Adams及其同事的工作指出了一种避免这些陷阱的方式 - 决策者和组织领导人可以明确征求和价值提议，以减少而不是增加。例如，大学校长可以指定删除委员会或政策的建议是期望和赞赏的。此外，个人和机构都可以采取自我控制措施来防止默认趋势添加。消费者可以最大程度地减少其存储空间来限制购买的购买，而组织可以指定触发自动关闭的Sunset条款 - 未能实现特定目标的计划。值得注意的是，对添加的偏见不太可能始终适用。在某些情况下，可以说要更容易产生次障碍的变化，因为这些变化不需要想象一些尚未存在的东西。的确，当人们想象情况如何有所不同时，他们更有可能通过取消采取的动作而不是添加他们未能采取的行动来做到这一点。向前看，当我们愿意想象删除事件扩展到删除功能时，值得探索，从而帮助我们通过减法来解决问题。
具有捕获极性分子离子的偶极声子量子逻辑
囚禁原子离子系统已证明，其状态准备和测量 (SPAM) 不准确性 [1] 以及单量子比特和双量子比特门错误率 [2–4] 是所有量子比特中最低的。基于囚禁离子的完全可编程、少量子比特量子计算机已经建成 [5, 6]。然而，到目前为止，这些系统尚未扩展到大量量子比特，原因包括异常加热 [7–10]、声子模式拥挤 [11]、光子散射 [12, 13]，以及传统光学元件的扩展挑战 [14, 15]。最近，有研究表明，通过直接电磁偶极-偶极相互作用耦合的分子离子量子比特可用于量子信息处理 [16]。虽然使用该方法的分子量子比特系统的可扩展性预计不会受到异常加热或声子模式拥挤的限制，但目前分子离子量子比特并不像原子离子量子比特那样容易控制。特别是，分子离子的 SPAM 由于其通常缺乏光学循环跃迁而变得困难，这使得激光照射分子成为问题 [17]。一种方法是通过共捕获的原子离子进行量子逻辑光谱 (QLS) [18–20]，这种方法最近也被用于纠缠原子和分子离子 [21]。然而，由于 QLS 需要在运动基态附近冷却，因此技术要求很高，而且激光操控分子离子会导致自发辐射到暗态。这里，我们描述了如何利用离子阱中的偶极-声子耦合将极性分子离子的偶极矩与多离子库仑晶体的声子模式纠缠在一起。这种现象可以用两种方式直观地理解：作为非静止离子所经历的时间相关电场驱动分子电偶极跃迁，或作为时间相关偶极矩驱动离子运动。对于多个离子，振荡发生在库仑晶体的集体模式中，甚至可以使相距很远的偶极子通过共享声子模式发生强烈相互作用。此外，偶极-声子相互作用可以是