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1. WO2020005963 - EFFICIENT COOLING OF ION CHAINS FOR QUANTUM COMPUTATION

Publication Number WO/2020/005963
Publication Date 02.01.2020
International Application No. PCT/US2019/039017
International Filing Date 25.06.2019
IPC
[IPC code unknown for G06N 10]
G PHYSICS
06
COMPUTING; CALCULATING; COUNTING
E
OPTICAL COMPUTING DEVICES
3
Devices not provided for in group G06E1/62
G06N 10/00 (2019.01)
G06E 3/00 (2006.01)
CPC
G06N 10/00
H04N 21/00
Applicants
  • IONQ INC. [US/US]; 4505 Campus Dr. College Park, Maryland 20740, US
Inventors
  • AMINI, Jason Madjdi; US
Agents
  • CASTRO, Francisco; US
  • KUO, Alex; US
  • GARDNER, Brett; US
  • WILKINSON, Yi; US
  • HARRINGTON, Colin; US
  • ROWE, Sheree T.; US
Priority Data
16/450,77924.06.2019US
62/692,09929.06.2018US
Publication Language English (EN)
Filing Language English (EN)
Designated States
Title
(EN) EFFICIENT COOLING OF ION CHAINS FOR QUANTUM COMPUTATION
(FR) REFROIDISSEMENT EFFICACE DE CHAÎNES D'IONS POUR LE CALCUL QUANTIQUE
Abstract
(EN)
The disclosure describes various aspects of techniques for cooling a chain of ions to near the combined ground state that does not grow with the number of ions in the chain. By addressing each ion individually and using each ion to cool a different motional mode, it is possible to cool the motional modes concurrently. In an example, a third of the total motional modes can be cooled at the same time. In an aspect, the techniques include generating a sideband cooling laser beam for each ion in the ion chain, concurrently cooling two or more motional modes associated with the ions in the ion chain using the respective sideband cooling laser beam until each of the two or more motional modes reaches a motional ground state, and performing a quantum computation using the ion chain after the two or more motional modes have reached the motional ground state.
(FR)
La présente invention concerne divers aspects de techniques permettant de refroidir une chaîne d'ions jusqu'à s'approcher d'un état fondamental combiné qui ne croît pas avec le nombre d'ions dans la chaîne. En traitant chaque ion individuellement et en utilisant chaque ion pour refroidir un mode de mouvement différent, il est possible de refroidir simultanément les modes de mouvement. Dans un mode de réalisation exemplaire, un tiers des modes de mouvement totaux peut être refroidi simultanément. Selon un aspect de la présente invention, les techniques comprennent la génération d'un faisceau laser de refroidissement de bande latérale pour chaque ion dans la chaîne d'ions, le refroidissement simultané de deux modes de mouvement ou plus associés aux ions dans la chaîne d'ions en utilisant le faisceau laser de refroidissement de bande latérale correspondant jusqu'à ce que chacun des deux modes de mouvement ou plus atteigne un état fondamental de mouvement et la réalisation d'un calcul quantique à l'aide de la chaîne d'ions après que les deux modes de mouvement ou plus ont atteint l'état fondamental de mouvement.
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