Trapped ions are among the most promising systems for practical quantum computing (QC). The basic requirements for universal QC have all been demonstrated with ions, and quantum algorithms using few-ion-qubit systems have been implemented. We review the state of the field, covering the basics of how trapped ions are used for QC and their strengths and limitations as qubits. In addition, we discuss what is being done, and what may be required, to increase the scale of trapped ion quantum computers while mitigating decoherence and control errors. Finally, we explore the outlook for trapped-ion QC. In particular, we discuss near-term applications, considerations impacting the design of future systems of trapped ions, and experiments and demonstrations that may further inform these considerations.
References
1.
P. W.
Shor
, in Proceedings of the 35th Annual Symposium on Foundations of Computer Science
(1994
), pp. 124
–134
.2.
J. I.
Cirac
and P.
Zoller
, Phys. Rev. Lett.
74
, 4091
(1995
).3.
W.
Neuhauser
, M.
Hohenstatt
, P. E.
Toschek
, and H.
Dehmelt
, Phys. Rev. A
22
, 1137
(1980
).4.
C.
Monroe
, D. M.
Meekhof
, B. E.
King
, W. M.
Itano
, and D. J.
Wineland
, Phys. Rev. Lett.
75
, 4714
(1995
).5.
Q. A.
Turchette
, C. S.
Wood
, B. E.
King
, C. J.
Myatt
, D.
Leibfried
, W. M.
Itano
, C.
Monroe
, and D. J.
Wineland
, Phys. Rev. Lett.
81
, 3631
(1998
).6.
C. A.
Sackett
, D.
Kielpinski
, B. E.
King
, C.
Langer
, V.
Meyer
, C. J.
Myatt
, M.
Rowe
, Q. A.
Turchette
, W. M.
Itano
, D. J.
Wineland
, and C.
Monroe
, Nature
404
, 256
(2000
).7.
K. R.
Brown
, A. C.
Wilson
, Y.
Colombe
, C.
Ospelkaus
, A. M.
Meier
, E.
Knill
, D.
Leibfried
, and D. J.
Wineland
, Phys. Rev. A
84
, 030303
(2011
).8.
J.
Benhelm
, G.
Kirchmair
, C. F.
Roos
, and R.
Blatt
, Nat. Phys.
4
, 463
(2008
).9.
A. H.
Myerson
, D. J.
Szwer
, S. C.
Webster
, D. T. C.
Allcock
, M. J.
Curtis
, G.
Imreh
, J. A.
Sherman
, D. N.
Stacey
, A. M.
Steane
, and D. M.
Lucas
, Phys. Rev. Lett.
100
, 200502
(2008
).10.
R.
Raussendorf
and J.
Harrington
, Phys. Rev. Lett.
98
, 190504
(2007
).11.
D. J.
Wineland
, C.
Monroe
, W. M.
Itano
, D.
Leibfried
, B. E.
King
, and D. M.
Meekhof
, J. Res. Natl. Inst. Stand. Technol.
103
, 259
(1998
).12.
D.
Leibfried
, R.
Blatt
, C.
Monroe
, and D.
Wineland
, Rev. Mod. Phys.
75
, 281
(2003
).13.
R.
Blatt
and D.
Wineland
, Nature
453
, 1008
(2008
).14.
H.
Häffner
, C.
Roos
, and R.
Blatt
, Phys. Rep.
469
, 155
(2008
).15.
D. J.
Wineland
, Phys. Scr.
T137
, 014007
(2009
).16.
R.
Ozeri
, Contemp. Phys.
52
, 531
(2011
).17.
P.
Schindler
, D.
Nigg
, T.
Monz
, J. T.
Barreiro
, E.
Martinez
, S. X.
Wang
, S.
Quint
, M. F.
Brandl
, V.
Nebendahl
, C. F.
Roos
, M.
Chwalla
, M.
Hennrich
, and R.
Blatt
, New J. Phys.
15
, 123012
(2013
).18.
S.
Lloyd
, Science
273
, 1073
(1996
).19.
M. W.
Johnson
, M. H. S.
Amin
, S.
Gildert
, T.
Lanting
, F.
Hamze
, N.
Dickson
, R.
Harris
, A. J.
Berkley
, J.
Johansson
, P.
Bunyk
, E. M.
Chapple
, C.
Enderud
, J. P.
Hilton
, K.
Karimi
, E.
Ladizinsky
, N.
Ladizinsky
, T.
Oh
, I.
Perminov
, C.
Rich
, M. C.
Thom
, E.
Tolkacheva
, C. J. S.
Truncik
, S.
Uchaikin
, J.
Wang
, B.
Wilson
, and G.
Rose
, Nature
473
, 194
(2011
).20.
S.
Boixo
, T. F.
Ronnow
, S. V.
Isakov
, Z.
Wang
, D.
Wecker
, D. A.
Lidar
, J. M.
Martinis
, and M.
Troyer
, Nat. Phys.
10
, 218
(2014
).21.
D. P.
DiVincenzo
, Fortschr. Phys.
48
, 771
(2000
).22.
T. P.
Harty
, D. T. C.
Allcock
, C. J.
Ballance
, L.
Guidoni
, H. A.
Janacek
, N. M.
Linke
, D. N.
Stacey
, and D. M.
Lucas
, Phys. Rev. Lett.
113
, 220501
(2014
).23.
S.
Crain
, C.
Cahall
, G.
Vrijsen
, E. E.
Wollman
, M. D.
Shaw
, V. B.
Verma
, S. W.
Nam
, and J.
Kim
, preprint arXiv:1902.04059 (2019
).24.
A.
Barenco
, C. H.
Bennett
, R.
Cleve
, D. P.
DiVincenzo
, N.
Margolus
, P.
Shor
, T.
Sleator
, J. A.
Smolin
, and H.
Weinfurter
, Phys. Rev. A
52
, 3457
(1995
).25.
A.
Sørensen
and K.
Mølmer
, Phys. Rev. Lett.
82
, 1971
(1999
).26.
D.
Leibfried
, B.
DeMarco
, V.
Meyer
, D.
Lucas
, M.
Barrett
, J.
Britton
, W. M.
Itano
, B.
Jelenković
, C.
Langer
, T.
Rosenband
, and D. J.
Wineland
, Nature
422
, 412
(2003
).27.
C. J.
Ballance
, T. P.
Harty
, N. M.
Linke
, M. A.
Sepiol
, and D. M.
Lucas
, Phys. Rev. Lett.
117
, 060504
(2016
).28.
A.
Bermudez
, X.
Xu
, R.
Nigmatullin
, J.
O'Gorman
, V.
Negnevitsky
, P.
Schindler
, T.
Monz
, U. G.
Poschinger
, C.
Hempel
, J.
Home
, F.
Schmidt-Kaler
, M.
Biercuk
, R.
Blatt
, S.
Benjamin
, and M.
Müller
, Phys. Rev. X
7
, 041061
(2017
).29.
J. J.
Bollinger
, D. J.
Heizen
, W. M.
Itano
, S. L.
Gilbert
, and D. J.
Wineland
, IEEE Trans. Instrum. Meas.
40
, 126
(1991
).30.
Y.
Wang
, M.
Um
, J.
Zhang
, S.
An
, M.
Lyu
, J.-N.
Zhang
, L.-M.
Duan
, D.
Yum
, and K.
Kim
, Nat. Photonics
11
, 646
(2017
).31.
C.
Monroe
, R.
Raussendorf
, A.
Ruthven
, K. R.
Brown
, P.
Maunz
, L.-M.
Duan
, and J.
Kim
, Phys. Rev. A
89
, 022317
(2014
).32.
B. B.
Blinov
, D. L.
Moehring
, L.-M.
Duan
, and C.
Monroe
, Nature
428
, 153
(2004
).33.
N.
Friis
, O.
Marty
, C.
Maier
, C.
Hempel
, M.
Holzäpfel
, P.
Jurcevic
, M. B.
Plenio
, M.
Huber
, C.
Roos
, R.
Blatt
, and B.
Lanyon
, Phys. Rev. X
8
, 021012
(2018
).34.
R.
Barends
, J.
Kelly
, A.
Megrant
, A.
Veitia
, D.
Sank
, E.
Jeffrey
, T. C.
White
, J.
Mutus
, A. G.
Fowler
, B.
Campbell
, Y.
Chen
, Z.
Chen
, B.
Chiaro
, A.
Dunsworth
, C.
Neill
, P.
O'Malley
, P.
Roushan
, A.
Vainsencher
, J.
Wenner
, A. N.
Korotkov
, A. N.
Cleland
, and J. M.
Martinis
, Nature
508
, 500
(2014
).35.
H.
Levine
, A.
Keesling
, A.
Omran
, H.
Bernien
, S.
Schwartz
, A. S.
Zibrov
, M.
Endres
, M.
Greiner
, V.
Vuletić
, and M. D.
Lukin
, Phys. Rev. Lett.
121
, 123603
(2018
).36.
J. P.
Gaebler
, T. R.
Tan
, Y.
Lin
, Y.
Wan
, R.
Bowler
, A. C.
Keith
, S.
Glancy
, K.
Coakley
, E.
Knill
, D.
Leibfried
, and D. J.
Wineland
, Phys. Rev. Lett.
117
, 060505
(2016
).37.
A.
Erhard
, J. J.
Wallman
, L.
Postler
, M.
Meth
, R.
Stricker
, E. A.
Martinez
, P.
Schindler
, T.
Monz
, J.
Emerson
, and R.
Blatt
, preprint arXiv:1902.08543 (2019
).38.
P. V.
Klimov
, J.
Kelly
, Z.
Chen
, M.
Neeley
, A.
Megrant
, B.
Burkett
, R.
Barends
, K.
Arya
, B.
Chiaro
, Y.
Chen
, A.
Dunsworth
, A.
Fowler
, B.
Foxen
, C.
Gidney
, M.
Giustina
, R.
Graff
, T.
Huang
, E.
Jeffrey
, E.
Lucero
, J. Y.
Mutus
, O.
Naaman
, C.
Neill
, C.
Quintana
, P.
Roushan
, D.
Sank
, A.
Vainsencher
, J.
Wenner
, T. C.
White
, S.
Boixo
, R.
Babbush
, V. N.
Smelyanskiy
, H.
Neven
, and J. M.
Martinis
, Phys. Rev. Lett.
121
, 090502
(2018
).39.
V. M.
Schäfer
, C. J.
Ballance
, K.
Thirumalai
, L. J.
Stephenson
, T. G.
Ballance
, A. M.
Steane
, and D. M.
Lucas
, Nature
555
, 75
(2018
).40.
B.
Lekitsch
, S.
Weidt
, A. G.
Fowler
, K.
Mølmer
, S. J.
Devitt
, C.
Wunderlich
, and W. K.
Hensinger
, Sci. Adv.
3
, e1601540
(2017
).41.
A. W.
Harrow
and A.
Montanaro
, Nature
549
, 203
(2017
).42.
J. D.
Wong-Campos
, S. A.
Moses
, K. G.
Johnson
, and C.
Monroe
, Phys. Rev. Lett
119
, 230501
(2017
).43.
G.
Pagano
, P.
Hess
, H. B.
Kaplan
, W. L.
Tan
, P.
Richerme
, P.
Becker
, A.
Kyprianidis
, J.
Zhang
, E.
Birckelbaw
, M. R.
Hernandez
, Y.
Wu
, and C.
Monroe
, Quantum Sci. Tehnol.
4
, 014004
(2019
).44.
C. D.
Bruzewicz
, R.
McConnell
, J.
Chiaverini
, and J. M.
Sage
, Nat. Commun.
7
, 13005
(2016
).45.
See www.dwavesys.com for Technical Description of the D-Wave Quantum Processing Unit (
2018
).46.
J. G.
Bohnet
, B. C.
Sawyer
, J. W.
Britton
, M. L.
Wall
, A. M.
Rey
, M.
Foss-Feig
, and J. J.
Bollinger
, Science
352
, 1297
(2016
).47.
B. P.
Lanyon
, C.
Hempel
, D.
Nigg
, M.
Müller
, R.
Gerritsma
, F.
Zähringer
, P.
Schindler
, J. T.
Barreiro
, M.
Rambach
, G.
Kirchmair
, M.
Hennrich
, P.
Zoller
, R.
Blatt
, and C. F.
Roos
, Science
334
, 57
(2011
).48.
N. M.
Linke
, D.
Maslov
, M.
Roetteler
, S.
Debnath
, C.
Figgatt
, K. A.
Landsman
, K.
Wright
, and C.
Monroe
, Proc. Nat. Acad. Sci.
114
, 3305
(2017
).49.
P. W.
Shor
, Phys. Rev. A
52
, R2493
(1995
).50.
A. R.
Calderbank
and P. W.
Shor
, Phys. Rev. A
54
, 1098
(1996
).51.
A.
Steane
, Proc. R. Soc. London, Ser. A
452
, 2551
(1996
).52.
D.
Gottesman
, Phys. Rev. A
57
, 127
(1998
).53.
T.
Choi
, S.
Debnath
, T. A.
Manning
, C.
Figgatt
, Z.-X.
Gong
, L.-M.
Duan
, and C.
Monroe
, Phys. Rev. Lett.
112
, 190502
(2014
).54.
P. H.
Leung
, K. A.
Landsman
, C.
Figgatt
, N. M.
Linke
, C.
Monroe
, and K. R.
Brown
, Phys. Rev. Lett.
120
, 020501
(2018
).55.
A. R.
Milne
, C. L.
Edmunds
, C.
Hempel
, V.
Frey
, S.
Mavadia
, and M. J.
Biercuk
, preprint arXiv:1808.10462 (2018
).56.
J.
Vala
, K. B.
Whaley
, and D. S.
Weiss
, Phys. Rev. A
72
, 052318
(2005
).57.
K. K.
Mehta
, C. D.
Bruzewicz
, R.
McConnell
, R. J.
Ram
, J. M.
Sage
, and J.
Chiaverini
, Nat. Nanotechnol.
11
, 1066
(2016
).58.
J.
Stuart
, R.
Panock
, C.
Bruzewicz
, J.
Sedlacek
, R.
McConnell
, I.
Chuang
, J.
Sage
, and J.
Chiaverini
, Phys. Rev. Appl.
11
, 024010
(2019
).59.
H.
Dehmelt
, Adv. At. Mol. Phys.
3
, 53
(1968
).60.
W.
Paul
, Rev. Mod. Phys.
62
, 531
(1990
).61.
G.
Gabrielse
, X.
Fei
, L. A.
Orozco
, R. L.
Tjoelker
, J.
Haas
, H.
Kalinowsky
, T. A.
Trainor
, and W.
Kells
, Phys. Rev. Lett.
65
, 1317
(1990
).62.
J. W.
Britton
, B. C.
Sawyer
, A. C.
Keith
, C.-C. J.
Wang
, J. K.
Freericks
, H.
Uys
, M. J.
Biercuk
, and J. J.
Bollinger
, Nature
484
, 489
(2012
).63.
M.
Gärttner
, J. G.
Bohnet
, A.
Safavi-Naini
, M. L.
Wall
, J. J.
Bollinger
, and A. M.
Rey
, Nat. Phys.
13
, 781
(2017
).64.
A.
Safavi-Naini
, R. J.
Lewis-Swan
, J. G.
Bohnet
, M.
Gärttner
, K. A.
Gilmore
, J. E.
Jordan
, J.
Cohn
, J. K.
Freericks
, A. M.
Rey
, and J. J.
Bollinger
, Phys. Rev. Lett.
121
, 040503
(2018
).65.
K. A.
Gilmore
, J. G.
Bohnet
, B. C.
Sawyer
, J. W.
Britton
, and J. J.
Bollinger
, Phys. Rev. Lett.
118
, 263602
(2017
).66.
M.
Brownnutt
, M.
Kumph
, P.
Rabl
, and R.
Blatt
, Rev. Mod. Phys.
87
, 1419
(2015
).67.
M.
Rowe
, A.
Ben-Kish
, B.
DeMarco
, D.
Leibfried
, V.
Meyer
, J.
Beall
, J.
Britton
, J.
Hughes
, W.
Itano
, B.
Jelenković
, C.
Langer
, T.
Rosenband
, and D.
Wineland
, Quantum. Inf. Comput.
2
, 257
(2002
).68.
D.
James
, Appl. Phys. B
66
, 181
(1998
).69.
W. K.
Hensinger
, S.
Olmschenk
, D.
Stick
, D.
Hucul
, M.
Yeo
, M.
Acton
, L.
Deslauriers
, C.
Monroe
, and J.
Rabchuk
, Appl. Phys. Lett.
88
, 034101
(2006
).70.
R. B.
Blakestad
, C.
Ospelkaus
, A. P.
VanDevender
, J. M.
Amini
, J.
Britton
, D.
Leibfried
, and D. J.
Wineland
, Phys. Rev. Lett.
102
, 153002
(2009
).71.
D.
Stick
, W. K.
Hensinger
, S.
Olmschenk
, M. J.
Madsen
, K.
Schwab
, and C.
Monroe
, Nat. Phys.
2
, 36
(2006
).72.
S.
Seidelin
, J.
Chiaverini
, R.
Reichle
, J. J.
Bollinger
, D.
Leibfried
, J.
Britton
, J. H.
Wesenberg
, R. B.
Blakestad
, R. J.
Epstein
, D. B.
Hume
, W. M.
Itano
, J. D.
Jost
, C.
Langer
, R.
Ozeri
, N.
Shiga
, and D. J.
Wineland
, Phys. Rev. Lett.
96
, 253003
(2006
).73.
J. M.
Amini
, H.
Uys
, J. H.
Wesenberg
, S.
Seidelin
, J.
Britton
, J. J.
Bollinger
, D.
Leibfried
, C.
Ospelkaus
, A. P.
VanDevender
, and D. J.
Wineland
, New J. Phys.
12
, 033031
(2010
).74.
B.
Tabakov
, F.
Benito
, M.
Blain
, C. R.
Clark
, S.
Clark
, R. A.
Haltli
, P.
Maunz
, J. D.
Sterk
, C.
Tigges
, and D.
Stick
, Phys. Rev. Appl.
4
, 031001
(2015
).75.
R. C.
Sterling
, H.
Rattanasonti
, S.
Weidt
, K.
Lake
, P.
Srinivasan
, S. C.
Webster
, M.
Kraft
, and W. K.
Hensinger
, Nat. Commun.
5
, 3637
(2014
).76.
M.
Kumph
, P.
Holz
, K.
Langer
, M.
Meraner
, M.
Niedermayr
, M.
Brownnutt
, and R.
Blatt
, New J. Phys.
18
, 023047
(2016
).77.
M.
Mielenz
, H.
Kalis
, M.
Wittemer
, F.
Hakelberg
, U.
Warring
, R.
Schmied
, M.
Blain
, P.
Maunz
, D. L.
Moehring
, D.
Leibfried
, and T.
Schaetz
, Nat. Commun.
7
, 11839
(2016
).78.
T. H.
Kim
, P. F.
Herskind
, and I. L.
Chuang
, Appl. Phys. Lett.
98
, 214103
(2011
).79.
I. A.
Boldin
, A.
Kraft
, and C.
Wunderlich
, Phys. Rev. Lett.
120
, 023201
(2018
).80.
J. A.
Sedlacek
, A.
Greene
, J.
Stuart
, R.
McConnell
, C. D.
Bruzewicz
, J. M.
Sage
, and J.
Chiaverini
, Phys. Rev. A
97
, 020302
(2018
).81.
J.
Chiaverini
, R. B.
Blakestad
, J.
Britton
, J. D.
Jost
, C.
Langer
, D.
Leibfried
, R.
Ozeri
, and D. J.
Wineland
, Quantum. Inf. Comput.
5
, 419
(2005
).82.
J. H.
Wesenberg
, Phys. Rev. A
78
, 063410
(2008
).83.
M. G.
House
, Phys. Rev. A
78
, 033402
(2008
).84.
R.
Schmied
, J. H.
Wesenberg
, and D.
Leibfried
, Phys. Rev. Lett.
102
, 233002
(2009
).85.
S.
Hong
, M.
Lee
, H.
Cheon
, T.
Kim
, and D-i. D.
Cho
, Sensors (Basel)
16
, 616
(2016
).86.
K. K.
Mehta
, A. M.
Eltony
, C. D.
Bruzewicz
, I. L.
Chuang
, R. J.
Ram
, J. M.
Sage
, and J.
Chiaverini
, Appl. Phys. Lett.
105
, 044103
(2014
).87.
A. P.
VanDevender
, Y.
Colombe
, J.
Amini
, D.
Leibfried
, and D. J.
Wineland
, Phys. Rev. Lett.
105
, 023001
(2010
).88.
D. L.
Moehring
, C.
Highstrete
, D.
Stick
, K. M.
Fortier
, R.
Haltli
, C.
Tigges
, and M. G.
Blain
, New J. Phys.
13
, 075018
(2011
).89.
D. T. C.
Allcock
, T. P.
Harty
, H. A.
Janacek
, N. M.
Linke
, C. J.
Ballance
, A. M.
Steane
, D. M.
Lucas
, R. L.
Jarecki
, S. D.
Habermehl
, M. G.
Blain
, D.
Stick
, and D. L.
Moehring
, Appl. Phys. B
107
, 913
(2012
).90.
D. T. C.
Allcock
, T. P.
Harty
, C. J.
Ballance
, B. C.
Keitch
, N. M.
Linke
, D. N.
Stacey
, and D. M.
Lucas
, Appl. Phys. Lett.
102
, 044103
(2013
).91.
A.
Van Rynbach
, P.
Maunz
, and J.
Kim
, Appl. Phys. Lett.
109
, 221108
(2016
).92.
A.
Mokhberi
, R.
Schmied
, and S.
Willitsch
, New J. Phys.
19
, 043023
(2017
).93.
M.
Ghadimi
, V.
Blüms
, B. G.
Norton
, P. M.
Fisher
, S. C.
Connell
, J. M.
Amini
, C.
Volin
, H.
Hayden
, C.-S.
Pai
, D.
Kielpinski
, M.
Lobino
, and E. W.
Streed
, npj Quantum Inf.
3
, 4
(2017
).94.
J.
Verdú
, New J. Phys.
13
, 113029
(2011
).95.
S.
Stahl
, F.
Galve
, J.
Alonso
, S.
Djekic
, W.
Quint
, T.
Valenzuela
, J.
Verdú
, M.
Vogel
, and G.
Werth
, Eur. Phys. J. D
32
, 139
(2005
).96.
M.
Hellwig
, A.
Bautista-Salvador
, K.
Singer
, G.
Werth
, and F.
Schmidt-Kaler
, New J. Phys.
12
, 065019
(2010
).97.
J.
Goldman
and G.
Gabrielse
, Phys. Rev. A
81
, 052335
(2010
).98.
M.
Raizen
, J.
Gilligan
, J. C.
Bergquist
, W. M.
Itano
, and D. J.
Wineland
, Phys. Rev. A
45
, 6493
(1992
).99.
N.
Kjærgaard
, L.
Hornekær
, A.
Thommesen
, Z.
Videsen
, and M.
Drewsen
, Appl. Phys. B
71
, 207
(2000
).100.
S.
Gulde
, D.
Rotter
, P.
Barton
, F.
Schmidt-Kaler
, R.
Blatt
, and W.
Hogervorst
, Appl. Phys. B
73
, 861
(2001
).101.
S.
Wolf
, D.
Studer
, K.
Wendt
, and F.
Schmidt-Kaler
, Appl. Phys. B
124
, 30
(2018
).102.
M.
Harlander
, M.
Brownnutt
, W.
Hänsel
, and R.
Blatt
, New J. Phys.
12
, 093035
(2010
).103.
S. X.
Wang
, G.
Hao Low
, N. S.
Lachenmyer
, Y.
Ge
, P. F.
Herskind
, and I. L.
Chuang
, J. Appl. Phys.
110
, 104901
(2011
).104.
J.
Zhang
, Y.
Xie
, P.-F.
Liu
, B.-Q.
Ou
, W.
Wu
, and P.-X.
Chen
, Appl. Phys. B
123
, 45
(2017
).105.
J.
Britton
, D.
Leibfried
, J. A.
Beall
, R. B.
Blakestad
, J. H.
Wesenberg
, and D. J.
Wineland
, Appl. Phys. Lett.
95
, 173102
(2009
).106.
D.
Stick
, K.
Fortier
, R.
Haltli
, C.
Highstrete
, D.
Moehring
, C.
Tigges
, and M.
Blain
, preprint arXiv:1008.0990 (2010
).107.
J. T.
Merrill
, C.
Volin
, D.
Landgren
, J. M.
Amini
, K.
Wright
, S. C.
Doret
, C.
Pai
, H.
Hayden
, T.
Killian
, D.
Faircloth
et al., New J. Phys.
13
, 103005
(2011
).108.
M.
Cetina
, A.
Grier
, J.
Campbell
, I.
Chuang
, and V.
Vuletić
, Phys. Rev. A
76
, 041401
(2007
).109.
J. M.
Sage
, A. J.
Kerman
, and J.
Chiaverini
, Phys. Rev. A
86
, 013417
(2012
).110.
C.
Bruzewicz
, R.
McConnell
, J.
Sedlacek
, J.
Stuart
, W.
Loh
, J.
Sage
, and J.
Chiaverini
, arXiv:1706.05102 (2017
).111.
A.
Keselman
, Y.
Glickman
, N.
Akerman
, S.
Kotler
, and R.
Ozeri
, New J. Phys.
13
, 073027
(2011
).112.
T.
Ruster
, C. T.
Schmiegelow
, H.
Kaufmann
, C.
Warschburger
, F.
Schmidt-Kaler
, and U. G.
Poschinger
, Appl. Phys. B
122
, 254
(2016
).113.
D. J.
Berkeland
and M. G.
Boshier
, Phys. Rev. A
65
, 033413
(2002
).114.
S.
Olmschenk
, K. C.
Younge
, D. L.
Moehring
, D. N.
Matsukevich
, P.
Maunz
, and C.
Monroe
, Phys. Rev. A
76
, 052314
(2007
).115.
N.
Timoney
, I.
Baumgart
, M.
Johanning
, A. F.
Varón
, M. B.
Plenio
, A.
Retzker
, and C.
Wunderlich
, Nature
476
, 185
(2011
).116.
S. C.
Webster
, S.
Weidt
, K.
Lake
, J. J.
McLoughlin
, and W. K.
Hensinger
, Phys. Rev. Lett.
111
, 140501
(2013
).117.
E. L.
Hahn
, Phys. Rev.
80
, 580
(1950
).118.
L.
Viola
and S.
Lloyd
, Phys. Rev. A
58
, 2733
(1998
).119.
C.
Langer
, R.
Ozeri
, J. D.
Jost
, J.
Chiaverini
, B.
DeMarco
, A.
Ben-Kish
, R.
Blakestad
, J.
Britton
, D.
Hume
, W. M.
Itano
et al., Phys. Rev. Lett.
95
, 060502
(2005
).120.
Y.
Zhao
, J.
Zhang
, J.
Stuhler
, G.
Schuricht
, F.
Lison
, Z.
Lu
, and L.
Wang
, Opt. Commun.
283
, 4696
(2010
).121.
Stable Laser Systems, Boulder, CO, USA.
122.
T.
Kessler
, C.
Hagemann
, C.
Grebing
, T.
Legero
, U.
Sterr
, F.
Riehle
, M. J.
Martin
, L.
Chen
, and J.
Ye
, Nat. Photonics
6
, 687
(2012
).123.
W.
Nagourney
, N.
Yu
, and H.
Dehmelt
, in Frequency Strandards and Metrology
, edited by A. D.
Marchi
(Springer
, Berlin, Heidelberg
, 1989
), pp. 312
–318
.124.
J.
Benhelm
, G.
Kirchmair
, U.
Rapol
, T.
Körber
, C. F.
Roos
, and R.
Blatt
, Phys. Rev. A
75
, 032506
(2007
).125.
K.
Toyoda
, S.
Haze
, R.
Yamazaki
, and S.
Urabe
, Phys. Rev. A
81
, 032322
(2010
).126.
J. A.
Sedlacek
, J.
Stuart
, W.
Loh
, R.
McConnell
, C. D.
Bruzewicz
, J. M.
Sage
, and J.
Chiaverini
, J. Appl. Phys.
124
, 214904
(2018
). 127.
I.
Talukdar
, D. J.
Gorman
, N.
Daniilidis
, P.
Schindler
, S.
Ebadi
, H.
Kaufmann
, T.
Zhang
, and H.
Häffner
, Phys. Rev. A
93
, 043415
(2016
).128.
Q. A.
Turchette
, C. J.
Myatt
, B. E.
King
, C. A.
Sackett
, D.
Kielpinski
, W. M.
Itano
, C.
Monroe
, and D. J.
Wineland
, Phys. Rev. A
62
, 053807
(2000
).129.
F.
Schmidt-Kaler
, S.
Gulde
, M.
Riebe
, T.
Deuschle
, A.
Kreuter
, G.
Lancaster
, C.
Becher
, J.
Eschner
, H.
Häffner
, and R.
Blatt
, J. Phys. B: At., Mol. Opt. Phys.
36
, 623
(2003
).130.
D. M.
Lucas
, B. C.
Keitch
, J. P.
Home
, G.
Imreh
, M. J.
McDonnell
, D. N.
Stacey
, D. J.
Szwer
, and A. M.
Steane
, preprint arXiv:0710.4421 (2007
).131.
F.
Wolf
, C.
Shi
, J. C.
Heip
, M.
Gessner
, L.
Pezzè
, A.
Smerzi
, M.
Schulte
, K.
Hammerer
, and P. O.
Schmidt
, preprint arXiv:1807.01875 (2018
).132.
K. C.
McCormick
, J.
Keller
, S. C.
Burd
, D. J.
Wineland
, A. C.
Wilson
, and D.
Leibfried
, Quantum Sci. Technol.
4
, 024010
(2019
).133.
Q. A.
Turchette
, Kielpinski
, B. E.
King
, D.
Leibfried
, D. M.
Meekhof
, C. J.
Myatt
, M. A.
Rowe
, C. A.
Sackett
, C. S.
Wood
, W. M.
Itano
, C.
Monroe
, and D. J.
Wineland
, Phys. Rev. A
61
, 063418
(2000
).134.
L.
Deslauriers
, S.
Olmschenk
, D.
Stick
, W. K.
Hensinger
, J.
Sterk
, and C.
Monroe
, Phys. Rev. Lett.
97
, 103007
(2006
).135.
D. A.
Hite
, K. S.
McKay
, S.
Kotler
, D.
Leibfried
, D. J.
Wineland
, and D. P.
Pappas
, MRS Adv.
2
, 2189
–2197
(2017
).136.
K.
Lakhmanskiy
, P. C.
Holz
, D.
Schärtl
, B.
Ames
, R.
Assouly
, T.
Monz
, Y.
Colombe
, and R.
Blatt
, Phys. Rev. A
99
, 023405
(2019
).137.
J.
Labaziewicz
, Y.
Ge
, P.
Antohi
, D.
Leibrandt
, K. R.
Brown
, and I. L.
Chuang
, Phys. Rev. Lett.
100
, 013001
(2008
).138.
C. D.
Bruzewicz
, J. M.
Sage
, and J.
Chiaverini
, Phys. Rev. A
91
, 041402
(2015
).139.
J.
Chiaverini
and J. M.
Sage
, Phys. Rev. A
89
, 012318
(2014
).140.
S. X.
Wang
, Y.
Ge
, J.
Labaziewicz
, E.
Dauler
, K.
Berggren
, and I. L.
Chuang
, Appl. Phys. Lett.
97
, 244102
(2010
).141.
D. T. C.
Allcock
, L.
Guidoni
, T. P.
Harty
, C. J.
Ballance
, M. G.
Blain
, A. M.
Steane
, and D. M.
Lucas
, New J. Phys.
13
, 123023
(2011
).142.
R.
McConnell
, C.
Bruzewicz
, J.
Chiaverini
, and J.
Sage
, Phys. Rev. A
92
, 020302
(2015
).143.
D. A.
Hite
, Y.
Colombe
, A. C.
Wilson
, K. R.
Brown
, U.
Warring
, R.
Jördens
, J. D.
Jost
, K. S.
McKay
, D. P.
Pappas
, D.
Leibfried
, and D. J.
Wineland
, Phys. Rev. Lett.
109
, 103001
(2012
).144.
N.
Daniilidis
, S.
Gerber
, G.
Bolloten
, M.
Ramm
, A.
Ransford
, E.
Ulin-Avila
, I.
Talukdar
, and H.
Häffner
, Phys. Rev. B
89
, 245435
(2014
).145.
K. S.
McKay
, D. A.
Hite
, Y.
Colombe
, R.
Jördens
, A. C.
Wilson
, D. H.
Slichter
, D. T. C.
Allcock
, D.
Leibfried
, D. J.
Wineland
, and D. P.
Pappas
, preprint arXiv:1406.1778 (2014
).146.
J. A.
Sedlacek
, J.
Stuart
, D. H.
Slichter
, C. D.
Bruzewicz
, R.
McConnell
, J. M.
Sage
, and J.
Chiaverini
, Phys. Rev. A
98
, 063430
(2018
).147.
E.
Kim
, A.
Safavi-Naini
, D. A.
Hite
, K. S.
McKay
, D. P.
Pappas
, P. F.
Weck
, and H. R.
Sadeghpour
, Phys. Rev. A
95
, 033407
(2017
).148.
D.
Hite
, Y.
Colombe
, A.
Wilson
, D.
Allcock
, D.
Leibfried
, D.
Wineland
, and D.
Pappas
, MRS Bull.
38
, 826
–833
(2013
).149.
A. G.
Fowler
, A. M.
Stephens
, and P.
Groszkowski
, Phys. Rev. A
80
, 052312
(2009
).150.
C.
Noel
, M.
Berlin-Udi
, C.
Matthiesen
, J.
Yu
, Y.
Zhou
, and H.
Häffner
, preprint arXiv:1809.05624 (2018
).151.
F.
Diedrich
, J. C.
Bergquist
, W. M.
Itano
, and D. J.
Wineland
, Phys. Rev. Lett.
62
, 403
(1989
).152.
G.
Morigi
, J.
Eschner
, and C. H.
Keitel
, Phys. Rev. Lett.
85
, 4458
(2000
).153.
C.
Roos
, D.
Leibfried
, A.
Mundt
, F.
Schmidt-Kaler
, J.
Eschner
, and R.
Blatt
, Phys. Rev. Lett.
85
, 5547
(2000
).154.
R.
Lechner
, C.
Maier
, C.
Hempel
, P.
Jurcevic
, B. P.
Lanyon
, T.
Monz
, M.
Brownnutt
, R.
Blatt
, and C. F.
Roos
, Phys. Rev. A
93
, 053401
(2016
).155.
Y.
Lin
, J. P.
Gaebler
, T. R.
Tan
, R.
Bowler
, J. D.
Jost
, D.
Leibfried
, and D. J.
Wineland
, Phys. Rev. Lett.
110
, 153002
(2013
).156.
S.
Lloyd
, Phys. Rev. Lett.
75
, 346
(1995
).157.
D. P.
DiVincenzo
, Phys. Rev. A
51
, 1015
(1995
).158.
C.
Ospelkaus
, C. E.
Langer
, J. M.
Amini
, K. R.
Brown
, D.
Leibfried
, and D. J.
Wineland
, Phys. Rev. Lett.
101
, 090502
(2008
).159.
F.
Mintert
and C.
Wunderlich
, Phys. Rev. Lett.
87
, 257904
(2001
).160.
M.
Johanning
, A.
Braun
, N.
Timoney
, V.
Elman
, W.
Neuhauser
, and C.
Wunderlich
, Phys. Rev. Lett.
102
, 073004
(2009
).161.
W. C.
Campbell
, J.
Mizrahi
, Q.
Quraishi
, C.
Senko
, D.
Hayes
, D.
Hucul
, D. N.
Matsukevich
, P.
Maunz
, and C.
Monroe
, Phys. Rev. Lett.
105
, 090502
(2010
).162.
C.
Ospelkaus
, U.
Warring
, Y.
Colombe
, K.
Brown
, J.
Amini
, D.
Leibfried
, and D.
Wineland
, Nature
476
, 181
(2011
).163.
T. P.
Harty
, M. A.
Sepiol
, D. T. C.
Allcock
, C. J.
Ballance
, J. E.
Tarlton
, and D. M.
Lucas
, Phys. Rev. Lett.
117
, 140501
(2016
).164.
S.
Weidt
, J.
Randall
, S. C.
Webster
, K.
Lake
, A. E.
Webb
, I.
Cohen
, T.
Navickas
, B.
Lekitsch
, A.
Retzker
, and W. K.
Hensinger
, Phys. Rev. Lett.
117
, 220501
(2016
).165.
C. J.
Ballance
, V. M.
Schäfer
, J. P.
Home
, D. J.
Szwer
, S. C.
Webster
, D. T. C.
Allcock
, N. M.
Linke
, T. P.
Harty
, D. P. L. A.
Craik
, D. N.
Stacey
, A. M.
Steane
, and D. M.
Lucas
, Nature
528
, 384
(2015
).166.
T. R.
Tan
, J. P.
Gaebler
, Y.
Lin
, Y.
Wan
, R.
Bowler
, D.
Leibfried
, and D. J.
Wineland
, Nature
528
, 380
(2015
).167.
N.
Akerman
, N.
Navon
, S.
Kotler
, Y.
Glickman
, and R.
Ozeri
, New J. Phys.
17
, 113060
(2015
).168.
U. G.
Poschinger
, G.
Huber
, F.
Ziesel
, M.
Deiß
, M.
Hettrich
, S. A.
Schulz
, K.
Singer
, G.
Poulsen
, M.
Drewsen
, R. J.
Hendricks
, and F.
Schmidt-Kaler
, J. Phys. B: At., Mol. Opt. Phys.
42
, 154013
(2009
).169.
D.
James
, Fortschr. Phys.
48
, 823
(2000
).170.
F.
Schmidt-Kaler
, H.
Häffner
, M.
Riebe
, S.
Gulde
, G. P. T.
Lancaster
, T.
Deuschle
, C.
Becher
, C. F.
Roos
, J.
Eschner
, and R.
Blatt
, Nature
422
, 408
(2003
).171.
C. E.
Langer
, “High fidelity quantum information processing with trapped ions
,” Ph.D. thesis (University of Colorado, 2005
).172.
A.
Bermudez
, P. O.
Schmidt
, M. B.
Plenio
, and A.
Retzker
, Phys. Rev. A
85
, 040302
(2012
).173.
T. R.
Tan
, J. P.
Gaebler
, R.
Bowler
, Y.
Lin
, J. D.
Jost
, D.
Leibfried
, and D. J.
Wineland
, Phys. Rev. Lett.
110
, 263002
(2013
).174.
A.
Khromova
, C.
Piltz
, B.
Scharfenberger
, T. F.
Gloger
, M.
Johanning
, A. F.
Varón
, and C.
Wunderlich
, Phys. Rev. Lett.
108
, 220502
(2012
).175.
A. M.
Steane
, G.
Imreh
, J. P.
Home
, and D.
Leibfried
, New J. Phys.
16
, 053049
(2014
).176.
K. K.
Mehta
, C.
Zhang
, S.
Miller
, and J. P.
Home
, Proc. SPIE
10933
, 109330B
(2019
).177.
J. J.
García-Ripoll
, P.
Zoller
, and J. I.
Cirac
, Phys. Rev. Lett.
91
, 157901
(2003
).178.
T.
Manovitz
, A.
Rotem
, R.
Shaniv
, I.
Cohen
, Y.
Shapira
, N.
Akerman
, A.
Retzker
, and R.
Ozeri
, Phys. Rev. Lett.
119
, 220505
(2017
).179.
I. L.
Chuang
and M. A.
Nielsen
, J. Mod. Opt.
44
, 2455
(1997
).180.
J. F.
Poyatos
, J. I.
Cirac
, and P.
Zoller
, Phys. Rev. Lett.
78
, 390
(1997
).181.
Y. S.
Weinstein
, T. F.
Havel
, J.
Emerson
, N.
Boulant
, M.
Saraceno
, S.
Lloyd
, and D. G.
Cory
, J. Chem. Phys.
121
, 6117
(2004
).182.
M.
Riebe
, K.
Kim
, P.
Schindler
, T.
Monz
, P. O.
Schmidt
, T. K.
Körber
, W.
Hänsel
, H.
Häffner
, C. F.
Roos
, and R.
Blatt
, Phys. Rev. Lett.
97
, 220407
(2006
).183.
J.
Emerson
, R.
Alicki
, and K.
Życzkowski
, J. Opt. B: Quantum Semiclassical Opt.
7
, S347
(2005
).184.
E.
Knill
, D.
Leibfried
, R.
Reichle
, J.
Britton
, R. B.
Blakestad
, J. D.
Jost
, C.
Langer
, R.
Ozeri
, S.
Seidelin
, and D. J.
Wineland
, Phys. Rev. A
77
, 012307
(2008
).185.
C.
Dankert
, R.
Cleve
, J.
Emerson
, and E.
Livine
, Phys. Rev. A
80
, 012304
(2009
).186.
A.
Carignan-Dugas
, J. J.
Wallman
, and J.
Emerson
, Phys. Rev. A
92
, 060302
(2015
).187.
A. W.
Cross
, E.
Magesan
, L. S.
Bishop
, J. A.
Smolin
, and J. M.
Gambetta
, npj Quantum Inform.
2
, 16012
(2016
).188.
E.
Magesan
, J. M.
Gambetta
, and J.
Emerson
, Phys. Rev. Lett.
106
, 180504
(2011
).189.
E.
Magesan
, J. M.
Gambetta
, and J.
Emerson
, Phys. Rev. A
85
, 042311
(2012
).190.
H.
Ball
, T. M.
Stace
, S. T.
Flammia
, and M. J.
Biercuk
, Phys. Rev. A
93
, 022303
(2016
).191.
S.
Mavadia
, C. L.
Edmunds
, C.
Hempel
, H.
Ball
, F.
Roy
, T. M.
Stace
, and M. J.
Biercuk
, npj Quantum Inform.
4
, 7
(2018
).192.
R.
Blume-Kohout
, J. K.
Gamble
, E.
Nielsen
, J.
Mizrahi
, J. D.
Sterk
, and P.
Maunz
, preprint arXiv:1310.4492 (2013
).193.
R.
Blume-Kohout
, J. K.
Gamble
, E.
Nielsen
, K.
Rudinger
, J.
Mizrahi
, K.
Fortier
, and P.
Maunz
, Nat. Commun.
8
, 14485
(2017
).194.
S.
Kimmel
, G. H.
Low
, and T. J.
Yoder
, Phys. Rev. A
92
, 062315
(2015
).195.
K.
Rudinger
, S.
Kimmel
, D.
Lobser
, and P.
Maunz
, Phys. Rev. Lett.
118
, 190502
(2017
).196.
C.
Kim
, C.
Knoernschild
, B.
Liu
, and J.
Kim
, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron.
13
, 322
(2007
).197.
D. P. L.
Aude Craik
, N. M.
Linke
, M. A.
Sepiol
, T. P.
Harty
, J. F.
Goodwin
, C. J.
Ballance
, D. N.
Stacey
, A. M.
Steane
, D. M.
Lucas
, and D. T. C.
Allcock
, Phys. Rev. A
95
, 022337
(2017
).198.
C. F.
Roos
, M.
Riebe
, H.
Häffner
, W.
Hänsel
, J.
Benhelm
, G. P. T.
Lancaster
, C.
Becher
, F.
Schmidt-Kaler
, and R.
Blatt
, Science
304
, 1478
(2004
).199.
C. D.
Herold
, S. D.
Fallek
, J.
Merrill
, A. M.
Meier
, K. R.
Brown
, C.
Volin
, and J. M.
Amini
, New J. Phys.
18
, 023048
(2016
).200.
D.
Leibfried
, Phys. Rev. A
60
, R3335
(1999
).201.
C.
Piltz
, T.
Sriarunothai
, A. F.
Varón
, and C.
Wunderlich
, Nat. Commun.
5
, 4679
–46EP
(2014
).202.
U.
Warring
, C.
Ospelkaus
, Y.
Colombe
, R.
Jördens
, D.
Leibfried
, and D. J.
Wineland
, Phys. Rev. Lett.
110
, 173002
(2013
).203.
D.
Kielpinski
, C.
Monroe
, and D. J.
Wineland
, Nature
417
, 709
(2002
).204.
W.
Nagourney
, J.
Sandberg
, and H.
Dehmelt
, Phys. Rev. Lett.
56
, 2797
(1986
).205.
J. C.
Bergquist
, R. G.
Hulet
, W. M.
Itano
, and D. J.
Wineland
, Phys. Rev. Lett.
57
, 1699
(1986
).206.
T.
Sauter
, W.
Neuhauser
, R.
Blatt
, and P. E.
Toschek
, Phys. Rev. Lett.
57
, 1696
(1986
).207.
W. M.
Itano
, J.
Bergquist
, R. G.
Hulet
, and D.
Wineland
, Phys. Scr.
1988
, 79
(1988
).208.
R.
Noek
, G.
Vrijsen
, D.
Gaultney
, E.
Mount
, T.
Kim
, P.
Maunz
, and J.
Kim
, Opt. Lett.
38
, 4735
(2013
).209.
S.
Wölk
, C.
Piltz
, T.
Sriarunothai
, and C.
Wunderlich
, J. Phys. B: At., Mol. Opt. Phys.
48
, 075101
(2015
).210.
S.
Debnath
, N. M.
Linke
, C.
Figgatt
, K. A.
Landsman
, K.
Wright
, and C.
Monroe
, Nature
536
, 63
(2016
).211.
J.
Zhang
, G.
Pagano
, P. W.
Hess
, A.
Kyprianidis
, P.
Becker
, H.
Kaplan
, A. V.
Gorshkov
, Z.-X.
Gong
, and C.
Monroe
, Nature
551
, 601
(2017
).212.
A. H.
Burrell
, D. J.
Szwer
, S. C.
Webster
, and D. M.
Lucas
, Phys. Rev. A
81
, 040302
(2010
).213.
R. J.
Hendricks
, J. L.
Sørensen
, C.
Champenois
, M.
Knoop
, and M.
Drewsen
, Phys. Rev. A
77
, 021401
(2008
).214.
F.
Lindenfelser
, M.
Marinelli
, V.
Negnevitsky
, S.
Ragg
, and J. P.
Home
, New J. Phys.
19
, 063041
(2017
).215.
N. M.
Linke
, D. T. C.
Allcock
, D. J.
Szwer
, C. J.
Ballance
, T. P.
Harty
, H. A.
Janacek
, D. N.
Stacey
, A. M.
Steane
, and D. M.
Lucas
, Appl. Phys. B
107
, 1175
(2012
).216.
F.
Zhou
, Y.
Xie
, L.
Chen
, W.
Wan
, H.-Y.
Wu
, and M.
Feng
, Chin. Phys. Lett.
30
, 033701
(2013
).217.
P. O.
Schmidt
, T.
Rosenband
, C.
Langer
, W. M.
Itano
, J. C.
Bergquist
, and D. J.
Wineland
, Science
309
, 749
(2005
).218.
V.
Negnevitsky
, M.
Marinelli
, K. K.
Mehta
, H.-Y.
Lo
, C.
Flühmann
, and J. P.
Home
, Nature
563
, 527
(2018
).219.
D. B.
Hume
, T.
Rosenband
, and D. J.
Wineland
, Phys. Rev. Lett.
99
, 120502
(2007
).220.
D. H.
Slichter
, V. B.
Verma
, D.
Leibfried
, R. P.
Mirin
, S. W.
Nam
, and D. J.
Wineland
, Opt. Express
25
, 8705
(2017
).221.
E. E.
Wollman
, V. B.
Verma
, A. D.
Beyer
, R. M.
Briggs
, B.
Korzh
, J. P.
Allmaras
, F.
Marsili
, A. E.
Lita
, R. P.
Mirin
, S. W.
Nam
, and M. D.
Shaw
, Opt. Express
25
, 26792
(2017
).222.
D.
Deutsch
and R.
Jozsa
, Proc. R. Soc. London, Ser A
439
, 553
(1992
).223.
S.
Gulde
, M.
Riebe
, G. P. T.
Lancaster
, C.
Becher
, J.
Eschner
, H.
Häffner
, F.
Schmidt-Kaler
, I. L.
Chuang
, and R.
Blatt
, Nature
421
, 48
(2003
).224.
C. H.
Bennett
, G.
Brassard
, C.
Crépeau
, R.
Jozsa
, A.
Peres
, and W. K.
Wootters
, Phys. Rev. Lett.
70
, 1895
(1993
).225.
D.
Gottesman
and I. L.
Chuang
, Nature
402
, 390
(1999
).226.
M. D.
Barrett
, J.
Chiaverini
, T.
Schaetz
, J.
Britton
, W. M.
Itano
, J. D.
Jost
, E.
Knill
, C.
Langer
, D.
Leibfried
, R.
Ozeri
, and D. J.
Wineland
, Nature
429
, 737
(2004
).227.
M.
Riebe
, H.
Häffner
, C. F.
Roos
, W.
Hänsel
, J.
Benhelm
, G. P. T.
Lancaster
, T. W.
Körber
, C.
Becher
, F.
Schmidt-Kaler
, D. F. V.
James
, and R.
Blatt
, Nature
429
, 734
(2004
).228.
J.
Chiaverini
, J.
Britton
, D.
Leibfried
, E.
Knill
, M. D.
Barrett
, R. B.
Blakestad
, W. M.
Itano
, J. D.
Jost
, C.
Langer
, R.
Ozeri
, T.
Schaetz
, and D. J.
Wineland
, Science
308
, 997
(2005
).229.
K.-A.
Brickman
, P. C.
Haljan
, P. J.
Lee
, M.
Acton
, L.
Deslauriers
, and C.
Monroe
, Phys. Rev. A
72
, 050306
(2005
).230.
T.
Monz
, D.
Nigg
, E. A.
Martinez
, M. F.
Brandl
, P.
Schindler
, R.
Rines
, S. X.
Wang
, I. L.
Chuang
, and R.
Blatt
, Science
351
, 1068
(2016
).231.
C.
Figgatt
, D.
Maslov
, K. A.
Landsman
, N. M.
Linke
, S.
Debnath
, and C.
Monroe
, Nat. Commun.
8
, 1918
(2017
).232.
N. M.
Linke
, M.
Gutierrez
, K. A.
Landsman
, C.
Figgatt
, S.
Debnath
, K. R.
Brown
, and C.
Monroe
, Sci. Adv.
3
, e1701074
(2017
).233.
C.
Hempel
, C.
Maier
, J.
Romero
, J.
McClean
, T.
Monz
, H.
Shen
, P.
Jurcevic
, B. P.
Lanyon
, P.
Love
, R.
Babbush
, A.
Aspuru-Guzik
, R.
Blatt
, and C. F.
Roos
, Phys. Rev. X
8
, 031022
(2018
).234.
Y.
Nam
, J.-S.
Chen
, N. C.
Pisenti
, K.
Wright
, C.
Delaney
, D.
Maslov
, K. R.
Brown
, S.
Allen
, J. M.
Amini
, J.
Apisdorf
, K. M.
Beck
, A.
Blinov
, V.
Chaplin
, M.
Chmielewski
, C.
Collins
, S.
Debnath
, A. M.
Ducore
, K. M.
Hudek
, M.
Keesan
, S. M.
Kreikemeier
, J.
Mizrahi
, P.
Solomon
, M.
Williams
, J. D.
Wong-Campos
, C.
Monroe
, and J.
Kim
, preprint arXiv:1902.10171 (2019
).235.
236.
K.
Kim
, M.-S.
Chang
, R.
Islam
, S.
Korenblit
, L.-M.
Duan
, and C.
Monroe
, Phys. Rev. Lett.
103
, 120502
(2009
).237.
K.
Kim
, M.-S.
Chang
, S.
Korenblit
, R.
Islam
, E. E.
Edwards
, J. K.
Freericks
, G.-D.
Lin
, L.-M.
Duan
, and C.
Monroe
, Nature
465
, 590
(2010
).238.
R.
Islam
, C.
Senko
, W. C.
Campbell
, S.
Korenblit
, J.
Smith
, A.
Lee
, E. E.
Edwards
, C.-C. J.
Wang
, J. K.
Freericks
, and C.
Monroe
, Science
340
, 583
(2013
).239.
P.
Jurcevic
, B. P.
Lanyon
, P.
Hauke
, C.
Hempel
, P.
Zoller
, R.
Blatt
, and C. F.
Roos
, Nature
511
, 202
(2014
).240.
P.
Richerme
, Z.-X.
Gong
, A.
Lee
, C.
Senko
, J.
Smith
, M.
Foss-Feig
, S.
Michalakis
, A. V.
Gorshkov
, and C.
Monroe
, Nature
511
, 198
(2014
).241.
J.
Smith
, A.
Lee
, P.
Richerme
, B.
Neyenhuis
, P. W.
Hess
, P.
Hauke
, M.
Heyl
, D. A.
Huse
, and C.
Monroe
, Nat. Phys.
12
, 907
(2016
).242.
C.
Maier
, T.
Brydges
, P.
Jurcevic
, N.
Trautmann
, C.
Hempel
, B. P.
Lanyon
, P.
Hauke
, R.
Blatt
, and C. F.
Roos
, Phys. Rev. Lett.
122
, 050501
(2019
).243.
T.
Monz
, P.
Schindler
, J. T.
Barreiro
, M.
Chwalla
, D.
Nigg
, W. A.
Coish
, M.
Harlander
, W.
Hänsel
, M.
Hennrich
, and R.
Blatt
, Phys. Rev. Lett.
106
, 130506
(2011
).244.
P. H.
Leung
and K. R.
Brown
, Phys. Rev. A
98
, 032318
(2018
).245.
S.-L.
Zhu
, C.
Monroe
, and L.-M.
Duan
, Europhys. Lett.
73
, 485
(2006
).246.
R.
Bowler
, J.
Gaebler
, Y.
Lin
, T. R.
Tan
, D.
Hanneke
, J. D.
Jost
, J. P.
Home
, D.
Leibfried
, and D. J.
Wineland
, Phys. Rev. Lett.
109
, 080502
(2012
).247.
T.
Ruster
, C.
Warschburger
, H.
Kaufmann
, C. T.
Schmiegelow
, A.
Walther
, M.
Hettrich
, A.
Pfister
, V.
Kaushal
, F.
Schmidt-Kaler
, and U. G.
Poschinger
, Phys. Rev. A
90
, 033410
(2014
).248.
H.
Kaufmann
, T.
Ruster
, C. T.
Schmiegelow
, M. A.
Luda
, V.
Kaushal
, J.
Schulz
, D.
von Lindenfels
, F.
Schmidt-Kaler
, and U. G.
Poschinger
, Phys. Rev. A
95
, 052319
(2017
).249.
A.
Walther
, F.
Ziesel
, T.
Ruster
, S. T.
Dawkins
, K.
Ott
, M.
Hettrich
, K.
Singer
, F.
Schmidt-Kaler
, and U.
Poschinger
, Phys. Rev. Lett.
109
, 080501
(2012
).250.
X.-J.
Lu
, A.
Ruschhaupt
, and J. G.
Muga
, Phys. Rev. A
97
, 053402
(2018
).251.
G.
Kirchmair
, J.
Benhelm
, F.
Zähringer
, R.
Gerritsma
, C. F.
Roos
, and R.
Blatt
, New J. Phys.
11
, 023002
(2009
).252.
H. A.
Fürst
, M. H.
Goerz
, U. G.
Poschinger
, M.
Murphy
, S.
Montangero
, T.
Calarco
, F.
Schmidt-Kaler
, K.
Singer
, and C. P.
Koch
, New J. Phys.
16
, 075007
(2014
).253.
K.
Wright
, J. M.
Amini
, D. L.
Faircloth
, C.
Volin
, S. C.
Doret
, H.
Hayden
, C.-S.
Pai
, D. W.
Landgren
, D.
Denison
, T.
Killian
, R. E.
Slusher
, and A. W.
Harter
, New J. Phys.
15
, 033004
(2013
).254.
D. L.
Moehring
, P.
Maunz
, S.
Olmschenk
, K. C.
Younge
, D. N.
Matsukevich
, L.-M.
Duan
, and C.
Monroe
, Nature
449
, 68
(2007
).255.
C. K.
Hong
, Z. Y.
Ou
, and L.
Mandel
, Phys. Rev. Lett.
59
, 2044
(1987
).256.
D.
Hucul
, I. V.
Inlek
, G.
Vittorini
, C.
Crocker
, S.
Debnath
, S. M.
Clark
, and C.
Monroe
, Nat. Phys.
11
, 37
(2015
).257.
A. B.
Mundt
, A.
Kreuter
, C.
Becher
, D.
Leibfried
, J.
Eschner
, F.
Schmidt-Kaler
, and R.
Blatt
, Phys. Rev. Lett.
89
, 103001
(2002
).258.
M.
Keller
, B.
Lange
, K.
Hayasaka
, W.
Lange
, and H.
Walther
, Nature
431
, 1075
(2004
).259.
P. F.
Herskind
, A.
Dantan
, J. P.
Marler
, M.
Albert
, and M.
Drewsen
, Nat. Phys.
5
, 494
(2009
).260.
A.
Stute
, B.
Casabone
, P.
Schindler
, T.
Monz
, P. O.
Schmidt
, B.
Brandstätter
, T. E.
Northup
, and R.
Blatt
, Nature
485
, 482
(2012
).261.
M.
Steiner
, H. M.
Meyer
, C.
Deutsch
, J.
Reichel
, and M.
Köhl
, Phys. Rev. Lett.
110
, 043003
(2013
).262.
A.
Stute
, B.
Casabone
, B.
Brandstätter
, K.
Friebe
, T. E.
Northup
, and R.
Blatt
, Nat. Photonics
7
, 219
(2013
).263.
264.
T. G.
Ballance
, H. M.
Meyer
, P.
Kobel
, K.
Ott
, J.
Reichel
, and M.
Köhl
, Phys. Rev. A
95
, 033812
(2017
).265.
S.
Begley
, M.
Vogt
, G. K.
Gulati
, H.
Takahashi
, and M.
Keller
, Phys. Rev. Lett.
116
, 223001
(2016
).266.
P.
Maunz
, D. L.
Moehring
, S.
Olmschenk
, K. C.
Younge
, D. N.
Matsukevich
, and C.
Monroe
, Nat. Phys.
3
, 538
(2007
).267.
D. A.
Lidar
, I. L.
Chuang
, and K. B.
Whaley
, Phys. Rev. Lett.
81
, 2594
(1998
).268.
P.
Zanardi
and M.
Rasetti
, Phys. Rev. Lett.
79
, 3306
(1997
).269.
L.-M.
Duan
and G.-C.
Guo
, Phys. Rev. A
57
, 737
(1998
).270.
N. C.
Jones
, R.
Van Meter
, A. G.
Fowler
, P. L.
McMahon
, J.
Kim
, T. D.
Ladd
, and Y.
Yamamoto
, Phys. Rev. X
2
, 031007
(2012
).271.
D.
Kielpinski
, V.
Meyer
, M. A.
Rowe
, C. A.
Sackett
, W. M.
Itano
, C.
Monroe
, and D. J.
Wineland
, Science
291
, 1013
(2001
).272.
H.
Häffner
, F.
Schmidt-Kaler
, W.
Hänsel
, C. F.
Roos
, T.
Körber
, M.
Chwalla
, M.
Riebe
, J.
Benhelm
, U. D.
Rapol
, C.
Becher
, and R.
Blatt
, Appl. Phys. B
81
, 151
(2005
).273.
L.
Aolita
, L.
Davidovich
, K.
Kim
, and H.
Häffner
, Phys. Rev. A
75
, 052337
(2007
).274.
L.-X.
Cen
, Z. D.
Wang
, and S. J.
Wang
, Phys. Rev. A
74
, 032321
(2006
).275.
T.
Monz
, K.
Kim
, A. S.
Villar
, P.
Schindler
, M.
Chwalla
, M.
Riebe
, C. F.
Roos
, H.
Häffner
, W.
Hänsel
, M.
Hennrich
, and R.
Blatt
, Phys. Rev. Lett.
103
, 200503
(2009
).276.
J. T.
Merrill
and K. R.
Brown
, “Progress in compensating pulse sequences for quantum computation
,” in Quantum Information and Computation for Chemistry
(John Wiley & Sons
, Ltd
., 2014
), Chap. 10, pp. 241
–294
.277.
C.
Kabytayev
, T. J.
Green
, K.
Khodjasteh
, M. J.
Biercuk
, L.
Viola
, and K. R.
Brown
, Phys. Rev. A
90
, 012316
(2014
).278.
M. J.
Biercuk
, H.
Uys
, A. P.
VanDevender
, N.
Shiga
, W. M.
Itano
, and J. J.
Bollinger
, Phys. Rev. A
79
, 062324
(2009
).279.
D. J.
Szwer
, S. C.
Webster
, A. M.
Steane
, and D. M.
Lucas
, J. Phys. B: At., Mol. Opt. Phys.
44
, 025501
(2011
).280.
J. R.
West
, D. A.
Lidar
, B. H.
Fong
, and M. F.
Gyure
, Phys. Rev. Lett.
105
, 230503
(2010
).281.
S.
Wimperis
, J. Magn. Reson., Ser. A
109
, 221
(1994
).282.
H. K.
Cummins
, G.
Llewellyn
, and J. A.
Jones
, Phys. Rev. A
67
, 042308
(2003
).283.
N.
Timoney
, V.
Elman
, S.
Glaser
, C.
Weiss
, M.
Johanning
, W.
Neuhauser
, and C.
Wunderlich
, Phys. Rev. A
77
, 052334
(2008
).284.
E.
Mount
, C.
Kabytayev
, S.
Crain
, R.
Harper
, S.-Y.
Baek
, G.
Vrijsen
, S. T.
Flammia
, K. R.
Brown
, P.
Maunz
, and J.
Kim
, Phys. Rev. A
92
, 060301
(2015
).285.
J. T.
Merrill
, S. C.
Doret
, G.
Vittorini
, J. P.
Addison
, and K. R.
Brown
, Phys. Rev. A
90
, 040301
(2014
).286.
G. H.
Low
, T. J.
Yoder
, and I. L.
Chuang
, Phys. Rev. X
6
, 041067
(2016
).287.
R.
McConnell
, G. H.
Low
, T. J.
Yoder
, C. D.
Bruzewicz
, I. L.
Chuang
, J.
Chiaverini
, and J. M.
Sage
, Phys. Rev. A
96
, 051801
(2017
).288.
D.
Beckman
, A. N.
Chari
, S.
Devabhaktuni
, and J.
Preskill
, Phys. Rev. A
54
, 1034
(1996
).289.
W. K.
Wootters
and W. H.
Zurek
, Nature
299
, 802 EP
(1982
).290.
D.
Dieks
, Phys. Lett. A
92
, 271
(1982
).291.
292.
E.
Knill
and R.
Laflamme
, Phys. Rev. A
55
, 900
(1997
).293.
294.
A. G.
Fowler
, M.
Mariantoni
, J. M.
Martinis
, and A. N.
Cleland
, Phys. Rev. A
86
, 032324
(2012
).295.
K. M.
Svore
, D. P.
DiVincenzo
, and B. M.
Terhal
, Quantum. Inf. Comput.
7
, 297
(2007
).296.
K. M.
Svore
, A. W.
Cross
, I. L.
Chuang
, and A. V.
Aho
, Quantum. Inf. Comput.
6
, 193
(2006
).297.
J.
Chiaverini
, D.
Leibfried
, T.
Schaetz
, M. D.
Barrett
, R. B.
Blakestad
, J.
Britton
, W. M.
Itano
, J. D.
Jost
, E.
Knill
, C.
Langer
, R.
Ozeri
, and D. J.
Wineland
, Nature
432
, 602
(2004
).298.
P.
Schindler
, J. T.
Barreiro
, T.
Monz
, V.
Nebendahl
, D.
Nigg
, M.
Chwalla
, M.
Hennrich
, and R.
Blatt
, Science
332
, 1059
(2011
).299.
D.
Nigg
, M.
Müller
, E. A.
Martinez
, P.
Schindler
, M.
Hennrich
, T.
Monz
, M. A.
Martin-Delgado
, and R.
Blatt
, Science
345
, 302
(2014
).300.
C. J.
Trout
, M.
Li
, M.
Gutierrez
, Y.
Wu
, S.-T.
Wang
, L.
Duan
, and K. R.
Brown
, New J. Phys.
20
, 043038
(2018
).301.
J. B.
Wübbena
, S.
Amairi
, O.
Mandel
, and P. O.
Schmidt
, Phys. Rev. A
85
, 043412
(2012
).302.
303.
R. E.
Drullinger
, D. J.
Wineland
, and J. C.
Bergquist
, Appl. Phys.
22
, 365
(1980
).304.
D. J.
Larson
, J. C.
Bergquist
, J. J.
Bollinger
, W. M.
Itano
, and D. J.
Wineland
, Phys. Rev. Lett.
57
, 70
(1986
).305.
H.
Imajo
, K.
Hayasaka
, R.
Ohmukai
, U.
Tanaka
, M.
Watanabe
, and S.
Urabe
, Phys. Rev. A
53
, 122
(1996
).306.
B. B.
Blinov
, L.
Deslauriers
, P.
Lee
, M. J.
Madsen
, R.
Miller
, and C.
Monroe
, Phys. Rev. A
65
, 040304
(2002
).307.
M. D.
Barrett
, B.
DeMarco
, T.
Schaetz
, V.
Meyer
, D.
Leibfried
, J.
Britton
, J.
Chiaverini
, W. M.
Itano
, B.
Jelenković
, J. D.
Jost
, C.
Langer
, T.
Rosenband
, and D. J.
Wineland
, Phys. Rev. A
68
, 042302
(2003
).308.
C. W.
Chou
, D. B.
Hume
, J. C. J.
Koelemeij
, D. J.
Wineland
, and T.
Rosenband
, Phys. Rev. Lett.
104
, 070802
(2010
).309.
J. P.
Home
, D.
Hanneke
, J. D.
Jost
, J. M.
Amini
, D.
Leibfried
, and D. J.
Wineland
, Science
325
, 1227
(2009
).310.
I. V.
Inlek
, C.
Crocker
, M.
Lichtman
, K.
Sosnova
, and C.
Monroe
, Phys. Rev. Lett.
118
, 250502
(2017
).311.
J. D.
Jost
, J. P.
Home
, J. M.
Amini
, D.
Hanneke
, R.
Ozeri
, C.
Langer
, J. J.
Bollinger
, D.
Leibfried
, and D. J.
Wineland
, Nature
459
, 683
(2009
).312.
J. P.
Home
, M. J.
McDonnell
, D. J.
Szwer
, B. C.
Keitch
, D. M.
Lucas
, D. N.
Stacey
, and A. M.
Steane
, Phys. Rev. A
79
, 050305
(2009
).313.
D.
Hanneke
, J. P.
Home
, J. D.
Jost
, J. M.
Amini
, D.
Leibfried
, and D. J.
Wineland
, Nat. Phys.
6
, 13
(2010
).314.
C.-W.
Chou
, C.
Kurz
, D. B.
Hume
, P. N.
Plessow
, D. R.
Leibrandt
, and D.
Leibfried
, Nature
545
, 203
(2017
).315.
E. R.
Hudson
and W. C.
Campbell
, Phys. Rev. A
98
, 040302
(2018
).316.
C.
Monroe
and J.
Kim
, Science
339
, 1164
(2013
).317.
K. R.
Brown
, J.
Kim
, and C.
Monroe
, npj Quantum Inf.
2
, 16034
(2016
).318.
N. D.
Guise
, S. D.
Fallek
, K. E.
Stevens
, K. R.
Brown
, C.
Volin
, A. W.
Harter
, J. M.
Amini
, R. E.
Higashi
, S. T.
Lu
, H. M.
Chanhvongsak
, T. A.
Nguyen
, M. S.
Marcus
, T. R.
Ohnstein
, and D. W.
Youngner
, J. Appl. Phys.
117
, 174901
(2015
).319.
D.
Kielpinski
, C.
Volin
, E. W.
Streed
, F.
Lenzini
, and M.
Lobino
, Quantum Inf. Process.
15
, 5315
(2016
).320.
K. K.
Mehta
, Integrated optical quantum manipulation and measurement of trapped ions
, Ph.D. thesis, Massachusetts Institute of Technology (2017
).321.
D.
Thomson
, A.
Zilkie
, J. E.
Bowers
, T.
Komljenovic
, G. T.
Reed
, L.
Vivien
, D.
Marris-Morini
, E.
Cassan
, L.
Virot
, J.-M.
Fédéli
, J.-M.
Hartmann
, J. H.
Schmid
, D.-X.
Xu
, F.
Boeuf
, P.
O'Brien
, G. Z.
Mashanovich
, and M.
Nedeljkovic
, J. Optics
18
, 073003
(2016
).322.
Y. Z.
Tang
, W. H.
Wang
, T.
Li
, and Y. L.
Wang
, IEEE Photonics Technol. Lett.
14
, 68
(2002
).323.
D.
Heitmann
and C.
Ortiz
, IEEE J. Quantum Electron.
17
, 1257
(1981
).324.
C.
Sorace-Agaskar
, S.
Bramhavar
, D.
Kharas
, W.
Loh
, P. W.
Juodawlkis
, J.
Chiaverini
, and J. M.
Sage
, Proc. SPIE
10510
, 105100D
(2018
).325.
C.
Xiong
, W.
Pernice
, K. K.
Ryu
, C.
Schuck
, K. Y.
Fong
, T.
Palacios
, and H. X.
Tang
, Opt. Express
19
, 10462
(2011
).326.
C.
Xiong
, W. H. P.
Pernice
, X.
Sun
, C.
Schuck
, K. Y.
Fong
, and H. X.
Tang
, New J. Phys.
14
, 095014
(2012
).327.
T.-J.
Lu
, M.
Fanto
, H.
Choi
, P.
Thomas
, J.
Steidle
, S.
Mouradian
, W.
Kong
, D.
Zhu
, H.
Moon
, K.
Berggren
, J.
Kim
, M.
Soltani
, S.
Preble
, and D.
Englund
, Opt. Express
26
, 11147
(2018
).328.
X.
Liu
, A. W.
Bruch
, Z.
Gong
, J.
Lu
, L.
Surya
, J.
B.and
, J. W.
Zhang
, J.
Yan
, and H. X.
Tang
, Optica
5
, 1279
(2018
).329.
M.
Zhang
, C.
Wang
, R.
Cheng
, A.
Shams-Ansari
, and M.
Lončar
, Optica
4
, 1536
(2017
).330.
G. N.
West
, W.
Loh
, D.
Kharas
, C.
Sorace-Agaskar
, K. K.
Mehta
, J. M.
Sage
, J.
Chiaverini
, and R. J.
Ram
, APL. Photon.
4
, 026101
(2019
).331.
J.
Notaros
, F.
Pavanello
, M. T.
Wade
, C. M.
Gentry
, A.
Atabaki
, L.
Alloatti
, R. J.
Ram
, and M. A.
Popović
, in Optical Fiber Communication Conference
(Optical Society of America, 2016
), p. M2I.5
.332.
K. K.
Mehta
and R. J.
Ram
, Sci. Rep.
7
, 2019
(2017
).333.
S. S.
Yegnanarayanan
, R. T.
Maxson
, C.
Sorace-Agaskar
, D.
Kharas
, and P. W.
Juodawlkis
, in Conference on Lasers and Electro-Optics
(Optical Society of America, 2018
), p. SW4B.5
.334.
A.
Mohanty
, Q.
Li
, M. A.
Tadayon
, G.
Bhatt
, E.
Shim
, X.
Ji
, J.
Cardenas
, S. A.
Miller
, A.
Kepecs
, and M.
Lipson
, in Conference on Lasers and Electro-Optics
(Optical Society of America, 2018
), p. ATh3Q.1
.335.
M.
Feng
, J.
Wang
, R.
Zhou
, Q.
Sun
, H.
Gao
, Y.
Zhou
, J.
Liu
, Y.
Huang
, S.
Zhang
, M.
Ikeda
, H.
Wang
, Y.
Zhang
, Y.
Wang
, and H.
Yang
, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron.
24
, 8200305
(2018
).336.
S.
Zhu
and G.-Q.
Lo
, Opt. Express
24
, 12501
(2016
).337.
K. K.
Mehta
, G. N.
West
, and, and R. J.
Ram
, in
proceedings of 2017 Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO)
(2017
), pp. 1
–2
.338.
C.
Wang
, M.
Zhang
, B.
Stern
, M.
Lipson
, and M.
Lončar
, Opt. Express
26
, 1547
(2018
).339.
B.
Desiatov
, A.
Shams-Ansari
, M.
Zhang
, C.
Wang
, and M.
Lončar
, Optica
6
, 380
(2019
).340.
C. R.
Clark
, C.
Chou
, A. R.
Ellis
, J.
Hunker
, S. A.
Kemme
, P.
Maunz
, B.
Tabakov
, C.
Tigges
, and D. L.
Stick
, Phys. Rev. Appl.
1
, 024004
(2014
).341.
A. M.
Eltony
, S. X.
Wang
, G. M.
Akselrod
, P. F.
Herskind
, and I. L.
Chuang
, Appl. Phys. Lett.
102
, 054106
(2013
).342.
R. M.
Field
, J.
Lary
, J.
Cohn
, L.
Paninski
, and K. L.
Shepard
, Appl. Phys. Lett.
97
, 211111
(2010
).343.
N. D.
Guise
, S. D.
Fallek
, H.
Hayden
, C.-S.
Pai
, C.
Volin
, K. R.
Brown
, J. T.
Merrill
, A. W.
Harter
, J. M.
Amini
, L. M.
Lust
, K.
Muldoon
, D.
Carlson
, and J.
Budach
, Rev. Sci. Instrum.
85
, 063101
(2014
).344.
J.
Preskill
, Quantum
2
, 79
(2018
).345.
M. J. B. A. P.
Lund
and T. C.
Ralph
, npj Quantum Inf.
3
, 15
(2017
).346.
C. L.
Degen
, F.
Reinhard
, and P.
Cappellaro
, Rev. Mod. Phys.
89
, 035002
(2017
).347.
F.
Schmidt-Kaler
and R.
Gerritsma
, Europhys. Lett.
99
, 53001
(2012
).348.
349.
W.
Dür
, M.
Skotiniotis
, F.
Fröwis
, and B.
Kraus
, Phys. Rev. Lett.
112
, 080801
(2014
).350.
F.
Reiter
, A. S.
Sorensen
, P.
Zoller
, and C. A.
Muschik
, Nat. Commun.
8
, 1822
(2017
).351.
R.
Ozeri
, W. M.
Itano
, R. B.
Blakestad
, J.
Britton
, J.
Chiaverini
, J. D.
Jost
, C.
Langer
, D.
Leibfried
, R.
Reichle
, S.
Seidelin
, J. H.
Wesenberg
, and D. J.
Wineland
, Phys. Rev. A
75
, 042329
(2007
).352.
G.
Kirchmair
, J.
Benhelm
, F.
Zähringer
, R.
Gerritsma
, C. F.
Roos
, and R.
Blatt
, Phys. Rev. A
79
, 020304
(2009
).353.
D.
Hucul
, J. E.
Christensen
, E. R.
Hudson
, and W. C.
Campbell
, Phys. Rev. Lett.
119
, 100501
(2017
).354.
A.
Sørensen
and K.
Mølmer
, Phys. Rev. A
62
, 022311
(2000
).355.
N. C.
Brown
and K. R.
Brown
, Phys. Rev. A
97
, 052301
(2018
).356.
C. J.
Ballance
, “High-fidelity quantum logic in Ca+
,” Ph.D. thesis (University of Oxford, 2014
).357.
J. F.
Poyatos
, J. I.
Cirac
, and P.
Zoller
, Phys. Rev. Lett.
77
, 4728
(1996
).358.
Y.
Lin
, J. P.
Gaebler
, F.
Reiter
, T. R.
Tan
, R.
Bowler
, A. S.
Sørensen
, D.
Leibfried
, and D. J.
Wineland
, Nature
504
, 415
(2013
).© 2019 Author(s).
2019
Author(s)
You do not currently have access to this content.
