MARC

 008260126s2025        us                              c    eng  d
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■035    ▼a(MiAaPQ)AAI32001414
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a539
■1001  ▼aGreene,  Nicole  Sarah.
■24510▼aCharacterizing  and  Mitigating  Noise  on  a  Trapped  Ion  Quantum  Computer
■260    ▼a[Sl]▼bUniversity  of  California,  Berkeley▼c2025
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2025
■300    ▼a93  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  87-01,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Haffner,  Hartmut.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--University  of  California,  Berkeley,  2025.
■520    ▼aCurrent  quantum  computing  platforms  suffer  from  error  rates  that  make  it  challenging  to  show  a  meaningful  quantum  advantage.  The  noise  driving  those  errors  can  be  broken  down  into  two  categories,  those  intrinsic  to  the  quantum  system  used  and  those  originating  from  external  devices  used  to  interface  with  the  system.  This  dissertation  attempts  to  address  both  cases,  specifically  for  the  trapped-ion  platform.First,  we  attempt  to  tackle  the  issue  of  electric-field  noise  originating  from  the  surfaces  of  our  ion  trap  electrodes.  It  is  widely  known  that  such  noise  leads  to  high  levels  of  motional  heating  and  reduces  the  fidelity  of  gate  operations.  Previous  demonstrations  have  shown  that  by  changing  the  morphology  of  the  surface,  surface-related  heating  was  significantly  reduced.  In  this  thesis,  we  present  the  design,  construction,  and  implementation  of  a  trapped-ion  system  that  allows  for  in-situ  argon  milling  of  a  trap  surface  while  maintaining  the  optical  access  necessary  to  perform  complex  quantum  operations.  We  demonstrate  several  rounds  of  milling  on  two  ion  traps  and  characterize  the  mills  performance.  Additionally,  we  discuss  the  impact  from  milling,  as  well  as  potential  next  steps.Second,  we  propose  and  demonstrate  a  method  to  empirically  probe  the  spectral  sensitivity  of  a  quantum  system  to  external  noise  on  its  control  signals.  While  approaches  for  dealing  with  intrinsic  noise  are  system  dependent,  solutions  for  dealing  with  noise  on  external  devices  are  more  universal.  The  complications  come  not  from  knowing  how  to  handle  the  noise,  but  rather  from  figuring  out  which  control  signals  and  spectral  ranges  are  a  priority.  To  demonstrate  this  approach,  we  consider  phase  and  amplitude  noise  on  the  laser  fields  driving  a  two-ion  quantum  gate.  By  recording  the  error  rate  as  a  function  of  the  injected  modulation  frequency  and  power,  we  identify  the  most  critical  spectral  ranges  for  achieving  high-fidelity  operations.  Further,  we  show  that  it  is  not  always  sufficient  to  only  consider  the  first-order  spectral  response  and  illustrate  how  to  treat  second-order  contributions.  Finally,  we  estimate  the  native  error  rate  contributions  from  both  types  of  laser  noise,  even  though  they  are  not  the  leading  contributors  to  the  overall  error  rate.
■590    ▼aSchool  code:  0028.
■650  4▼aAtomic  physics
■650  4▼aQuantum  physics
■650  4▼aPhysics
■650  4▼aComputational  physics
■653    ▼aEntanglement
■653    ▼aNoise
■653    ▼aQuantum  computing
■653    ▼aQuantum  information
■653    ▼aSurface  milling
■653    ▼aTrapped  ions
■690    ▼a0748
■690    ▼a0599
■690    ▼a0605
■690    ▼a0216
■71020▼aUniversity  of  California,  Berkeley▼bPhysics.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g87-01B.
■790    ▼a0028
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2025
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17357346▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

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