物理系统,离子作为量子比特载体在子系统之间传递量子信息,因此离子穿梭是在多个离子限制区域内或多个子系统之间实现量子比特扩展方案的必要控制手段,由此可见离子穿梭的重要性。因此,我们制定了一种计算离子穿梭过程中分段直流电极时变电压的方法。在方法的设计中,我们不从纯理论的角度研究离子穿梭,还考虑到电子学的实际约束,使实验方法更加简洁明了。实验结果表明,该方法可以使离子按照预期的路线穿梭,说明了该方法是可行的,产生的直流电极电压是可靠的。
我们建议使用二维 Penning 阱阵列作为量子模拟和量子计算的可扩展平台,以捕获原子离子。这种方法涉及将定义静态电四极子位置的微结构电极阵列放置在磁场中,每个位置捕获单个离子并通过库仑相互作用与相邻离子耦合。我们求解此类阵列中离子运动的正常模式,并推导出即使在存在陷阱缺陷的情况下也能实现稳定运动的广义多离子不变定理。我们使用这些技术来研究在固定离子晶格中进行量子模拟和量子计算的可行性。在均匀阵列中,我们表明可以实现足够密集的阵列,轴向、磁控管和回旋加速器运动表现出离子间偶极耦合,其速率明显高于预期的退相干。通过添加激光场,这些可以实现可调范围的相互作用自旋汉密尔顿量。我们还展示了局部电位控制如何隔离固定阵列中的少量离子,并可用于实现高保真门。使用静态捕获场意味着我们的方法不受系统尺寸增加时的功率要求限制,从而消除了标准射频陷阱中存在的重大缩放挑战。因此,这里提供的架构和方法似乎为捕获离子量子计算开辟了一条道路,以实现容错规模的设备。
图 6. 带有集成光学腔的离子阱:(a)因斯布鲁克大学的集成光学腔阱 [ 93 ]。从离子发射的 854nm 光子的 50% 可被腔收集,并转换为 1550nm 的通信波长。(b)萨塞克斯大学的集成光学腔阱。该阱展示了离子和腔模式之间的第一个强耦合。(c)奥胡斯大学的离子阱。腔镜 (CM) 沿轴向,径向泵浦光束用于将离子泵回多普勒冷却循环。这些离子可在 CCD 上成像。压电换能器 (PZT) 用于主动锁定光学腔与 RP 激光器共振。(d)当径向 RP 激光器开启时,大约 100 个离子的整个晶体都是明亮的。 (d)当径向RP关闭时,只有腔内的离子是亮态,腔外的离子处于暗态[144]。
1.准备切割 C.W.R. 时(连续焊接轨道)使用砂轮切割设备切割受力轨道是不安全的。在这种情况下,可以使用火焰切割分离轨道,但必须检查切割端并在必要时重新切割,并使用适合轨道钢等级的方法。除 R220、R260 或同等等级以外的所有等级的钢材都应使用机械方法重新切割,然后立即焊接轨道。有关轨道管理部门应提供有关允许切割轨道方法的完整说明。
●提供了心理治疗,并对青少年和成人进行了心理和神经心理学评估。选择学术任命辅助教职员工,咨询系(CACREP),南方卫理公会大学(2022年至今)。教授咨询理论,成瘾心理学和评估的研究生课程。德克萨斯农工大学心理学和特殊教育系临时助理教授,商业(2022-2023)。 教精神病理学,人格评估,婚姻和夫妻治疗,认知行为疗法以及研究与文学技术的研究生课程。 以前的职位:心理学和咨询计划主任,克里斯韦尔学院副教授。 为心理学和咨询计划提供了领导才能,并教授了本科生和研究生课程。 Roehampton大学公认的老师和主持人MBA课程。 是MBA课程的公认老师和主持人,专注于在充满活力的时代学习和领导。 教育德克萨斯农工大学心理学和特殊教育系临时助理教授,商业(2022-2023)。教精神病理学,人格评估,婚姻和夫妻治疗,认知行为疗法以及研究与文学技术的研究生课程。以前的职位:心理学和咨询计划主任,克里斯韦尔学院副教授。为心理学和咨询计划提供了领导才能,并教授了本科生和研究生课程。Roehampton大学公认的老师和主持人MBA课程。是MBA课程的公认老师和主持人,专注于在充满活力的时代学习和领导。教育
潘宁阱已用于对数百个离子进行量子模拟和传感,并提供了一种扩大捕获离子量子平台的有希望的途径,因为它能够在二维和三维晶体中捕获和控制数百或数千个离子。在潘宁阱和更常见的射频保罗阱中,激光通常用于驱动多量子比特纠缠操作。这些操作中退相干的主要来源是非共振自发辐射。虽然许多捕获离子量子计算机或模拟器使用时钟量子比特,但其他系统(尤其是具有高磁场的系统,如潘宁阱)依赖于塞曼量子比特,这需要对这种退相干进行更复杂的计算。因此,我们从理论上研究了自发辐射对在高磁场中使用捕获离子基态塞曼量子比特执行的量子门的影响。具体来说,我们考虑了两种类型的门——光移位( ˆ σ zi ˆ σ zj )门和 Mølmer-Sørensen( ˆ σ xi ˆ σ xj )门——它们的激光束近似垂直于磁场(量化轴),并比较了每种门中的退相干误差。在每种门类型中,我们还比较了与驱动门所用的激光束的失谐、偏振和所需强度有关的不同工作点。我们表明,这两种门在高磁场下的最佳工作条件下都能具有相似的性能,并研究了各种工作点的实验可行性。通过检查每个门的磁场依赖性,我们证明,当 P 态精细结构分裂与塞曼分裂相比较大时,Mølmer-Sørensen 门的理论性能明显优于光移门。此外,对于光移门,我们对高场下可实现的保真度与最先进的双量子比特离子阱量子门的保真度进行了近似比较。我们表明,就自发辐射而言,我们当前配置可实现的保真度比最好的低场门大约高一个数量级,但我们也讨论了几种替代配置,其潜在错误率与最先进的离子阱门相当。
我的研究重点是工程正确且安全的软件系统,旨在使其可靠和值得信赖,尤其是在可靠性至关重要的情况下。我特别有兴趣将传统的软件质量技术适应非传统和复杂系统,例如自动驾驶汽车,关键基础设施以及(最近)AI代理。i在理论与实践的交集中工作,应用严格的软件理论来开发新兴领域的实用解决方案。例如,使用信号时间逻辑正式定义交通法律,然后模糊以找到自动驾驶汽车可以无意中违反它们的方式。此外,我探讨了如何将研究的见解转化为课堂并帮助下一代软件工程师的准备。
本文的目的是对离子阱量子计算机的操作进行一般性描述,从一维陷阱中离子的限制到逻辑门的实现。我们从通过谐波势限制离子的保罗离子阱的描述开始,然后描述了如何通过与外部激光产生的电磁场相互作用来改变离子的内部状态。我们详细研究了主要类型的单量子比特门和两种类型的多量子比特 CNOT 门,即 Cirac-Zoller 门和 Mølmer-Sørensen 门。再次,这种门的实现已经在囚禁离子计算机的具体情况下进行了描述。在最后一部分,我们介绍了 IonQ 公司在线提供的真实离子阱处理器上的量子算法的实现。具体来说,准备并测量了两种类型的量子态:贝尔态和更一般的 GHZ 态。