Published 2011 | Version v1
Miscellaneous

Quantum information processing beyond ten ion-qubits

Description

Successful processing of quantum information is, to a large degree, based on two aspects: a) the implementation of high-fidelity quantum gates, as well as b) avoiding or suppressing decoherence processes that destroy quantum information. The presented work shows our progress in the field of experimental quantum information processing over the last years: the implementation and characterisation of several quantum operations, amongst others the first realisation of the quantum Toffoli gate in an ion-trap based quantum computer. The creation of entangled states with up to 14 qubits serves as basis for investigations of decoherence processes. Based on the realised quantum operations as well as the knowledge about dominant noise processes in the employed apparatus, entanglement swapping as well as quantum operations within a decoherence-free subspace are demonstrated. (author)

Availability note (English)

Available from Library of the University of Innsbruck, Innrain 50, 6020 Innsbruck (AT)

Abstract (German)

Die Verarbeitung von Quanteninformation basiert grossteils auf zwei Aspekten: a) der Anwendung von Quantenoperationen hoher Guete sowie b) der Vermeidung bzw. Unterdrueckung von Dekohaerenzprozessen welche Quanteninformation vernichtet. Die hier praesentierte Arbeit zeigt unsere Fortschritte auf dem Gebiet der experimentalen Quanteninformationsverarbeitung in den letzten Jahren. Auf dem Gebiet der Implementierung und Charakterisierung zahlreicher Quantenoperationen wird unter anderem die erste Realisierung des Quanten-Toffoli Gatters in einem Ionenfallenquantencomputer praesentiert. Die Erzeugung von verschraenkten Zustaenden mit bis zu 14 Quantenbits dient als Grundlage zur Untersuchung von Dekohaerenzprozessen im verwendeten Quantencomputer. Auf Grundlage der realisierten Quantenoperationen sowie den Erkenntnissen zu dominanten Rauschprozessen in der verwendeten Apparatur werden die 'Verschraenkung von Teilchen ohne direkte Wechselwirkung', besser bekannt als 'entanglement swapping', sowie Quantenoperationen innerhalb eines dekohaerenzfreien Unterraums demonstriert. (author)

Additional details

Publishing Information

Imprint Pagination
124 p.

INIS

Country of Publication
Austria
Country of Input or Organization
Austria
INIS RN
44032637
Subject category
S71: CLASSICAL AND QUANTUM MECHANICS, GENERAL PHYSICS;
Resource subtype / Literary indicator
Thesis, Non-conventional Literature
Descriptors DEI
IMPLEMENTATION; IONS; PROCESSING; QUANTUM COMPUTERS; QUANTUM DECOHERENCE; QUANTUM ENTANGLEMENT; QUBITS; TRAPS
Descriptors DEC
CHARGED PARTICLES; COMPUTERS; INFORMATION; QUANTUM INFORMATION