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Q: Fachverband Quantenoptik und Photonik

Q 15: Quantum Information (Quantum Computing and Simulation)

Q 15.6: Talk

Tuesday, March 15, 2022, 12:00–12:15, Q-H12

Fehlertolerante Paritätsauslese auf einem Quantenprozessor mit Ionenkristallen — •Janine Hilder, Daniel Pijn, Oleksiy Onishchenko, Alexander Stahl, Maximilian Orth, Björn Lekitsch, Ulrich Poschinger und Ferdinand Schmidt-Kaler — QUANTUM, Institut für Physik, Universität Mainz, Staudingerweg 7, 55128 Mainz, Germany

Quantenprozessoren basierend auf gefangenen Ionen sind einer der vielversprechendsten Kandidaten für die Realisierung eines skalierbaren Quantenprozessors. Um eine fehlertolerante Quanteninformationsverarbeitung zu realisieren, ist es von entscheidender Bedeutung, Quantenfehlerkorrektur durchführen zu können. Ein wesentlicher Baustein ist die Erkennung von Fehlern durch Stabilisatormessungen, ohne den Quantenzustand der Datenbits zu zerstören [1,2]. Diese wurde kürzlich auf shuttlingbasierten Quantenprozessoren experimentell demonstriert [3,4]. Wir erreichen eine Verbesserung der Paritätsauslesegüte von 92.3(2)% auf 93.2(2)% bei Selektierung aufgrund des Flag-Qubits, welches Datenqubit kompromittierende Fehler während der Stabilisatormessung anzeigt. Zusätzlich zeigen wir die Erzeugung von Verschränkung auf allen Ionen, die an dieser fehlertoleranten Paritätsauslese beteiligt sind.

[1] A. Bermudez et al., Phys. Rev. X 7, 041061 (2017)

[2] A. Rodriguez-Blanco et al., PRX Quantum 2, 020304 (2021)

[3] J. Hilder et al., arXiv:2107.06368 (2021)

[4] C. Ryan-Anderson et al., arXiv:2107.07505 (2021)