Ionenkäfig mit hochnumerischer Apertur für eine duale modulare Quantencomputer-Abbildung

Photonische Verbindungen zwischen Quantensystemen werden eine zentrale Rolle in der skalierbaren Quantenberechnung und Quantenvernetzung spielen. Die Verschränkung von entfernten Qubits über Photonen wurde auf vielen Plattformen nachgewiesen; jedoch wird die Verbesserung der Rate der Verschränkungsbildung entscheidend sein, um photonische Verbindungen in modulare Quantencomputer zu integrieren. Wir präsentieren ein Ionenkäfigsystem, das die höchste berichtete Effizienz bei der Sammlung von Freiraum-Photonen für die Quantenvernetzung aufweist. Wir verwenden ein Paar von in-Vakuum- asphärischen Linsen, jede mit einer numerischen Apertur von 0,8, um 10(1)% der 493 nm Photonen, die von einem 138Ba+ Ion emittiert werden, in Einkanalfasern zu koppeln. Wir zeigen auch, dass proximale Effekte der Linsen auf die Ionensposition und -bewegung gemindert werden können.