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【2h】

Electric-field noise from carbon-adatom diffusion on a Au(110) surface: first-principles calculations and experiments

机译：来自au（110）表面上碳原子扩散的电场噪声：   第一原理计算和实验

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The decoherence of trapped-ion quantum gates due to heating of their motionalmodes is a fundamental science and engineering problem. This heating isattributed to electric-field noise arising from the trap-electrode surfaces. Inthis work, we investigate the source of this noise by focusing on the diffusionof carbon-containing adsorbates on the surface of Au(110). We show by densityfunctional theory, based on detailed scanning probe microscopy, how the carbonadatom diffusion on the gold surface changes the energy landscape, and how theadatom dipole moment varies with the diffusive motion. A simple model for thediffusion noise, which varies quadratically with the variation of the dipolemoment, qualitatively reproduces the measured noise spectrum, and the estimateof the noise spectral density is in accord with measured values.
机译：由于其运动模的加热而导致的陷阱离子量子门的退相干是一个基本的科学和工程问题。该加热归因于由捕获电极表面产生的电场噪声。在这项工作中，我们通过关注Au（110）表面上含碳吸附物的扩散来研究这种噪声的来源。我们基于密度泛函理论，基于详细的扫描探针显微镜，展示了碳原子在金表面上的扩散如何改变能量态势，以及硅原子的偶极矩如何随扩散运动而变化。扩散噪声的简单模型随偶极矩的变化呈二次方变化，定性地再现了测得的噪声谱，并且噪声谱密度的估计值与测量值一致。

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