論文の概要: High Fidelity Entangling Gates in a 3D Ion Crystal under Micromotion

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2009.13007v2
• Date: Tue, 16 Feb 2021 09:13:14 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-30 18:53:51.034301
• Title: High Fidelity Entangling Gates in a 3D Ion Crystal under Micromotion
• Title（参考訳）: 微小移動下における3次元イオン結晶中の高忠実密閉ゲート
• Authors: Y.-K. Wu, Z.-D. Liu, W.-D. Zhao and L.-M. Duan
• Abstract要約: 一般の3次元イオン結晶における高忠実密閉ゲートを設計するための効率的な数値計算法を開発した。 100イオン結晶中の2つのイオン間の高忠実なエンタングリングゲート設計を示し、理論的忠実度は99.9%である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Ion trap is one of the most promising candidates for quantum computing. Current schemes mainly focus on a linear chain of up to about one hundred ions in a Paul trap. To further scale up the qubit number, one possible direction is to use 2D or 3D ion crystals (Wigner crystals). In these systems, ions are generally subjected to large micromotion due to the strong fast-oscillating electric field, which can significantly influence the performance of entangling gates. In this work, we develop an efficient numerical method to design high-fidelity entangling gates in a general 3D ion crystal. We present numerical algorithms to solve the equilibrium configuration of the ions and their collective normal modes. We then give a mathematical description of the micromotion and use it to generalize the gate scheme for linear ion chains into a general 3D crystal. The involved time integral of highly oscillatory functions is expanded into a fast-converging series for accurate and efficient evaluation and optimization. As a numerical example, we show a high-fidelity entangling gate design between two ions in a 100-ion crystal, with a theoretical fidelity of 99.9\%.
• Abstract（参考訳）: イオントラップは量子コンピューティングの最も有望な候補の1つである。 現在のスキームは主にポールトラップ内の約100イオンの線形鎖に焦点を当てている。 量子ビット数をさらに拡大するには、2dまたは3dイオン結晶(ウィグナー結晶)を使用することが考えられる。 これらの系では、イオンは一般的に強い高速振動電場によって大きな微小運動を受けるが、これは絡み合うゲートの性能に大きく影響する。 本研究では,高忠実度エンタングリングゲートを一般の3次元イオン結晶で設計する効率的な数値計算法を開発した。 イオンとそれらの集合正規モードの平衡配置を解くための数値アルゴリズムを提案する。 次に、マイクロモーションの数学的記述を行い、線形イオン鎖のゲートスキームを一般的な3次元結晶に一般化する。 高振動関数の時間積分は、正確かつ効率的な評価と最適化のために高速収束系列に拡張される。 数値的な例では、100イオン結晶中の2つのイオン間の高忠実なゲート設計を示し、理論的忠実度は99.9\%である。

関連論文リスト

• Individually Addressed Entangling Gates in a Two-Dimensional Ion Crystal [0.19165511108619063]
  4つのイオンからなる2次元結晶中の任意のイオン対の間に高忠実な2量子エンタングリングゲートを示す。 我々の研究は、2Dイオン結晶上に数百から数千の量子ビットを持つイオントラップ量子コンピューティングの道を開いた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-06-20T05:01:42Z)
• Measurement-Induced Transmon Ionization [69.65384453064829]
  トランスモンイオン化の起源の物理像を提供する包括的枠組みを開発する。 この枠組みは、トランスモンイオン化に関与する多光子共鳴を同定する。 また、イオン化のための光子数閾値の数値推定を効率的に計算することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-02-09T18:46:50Z)
• Scalable architecture for trapped-ion quantum computing using RF traps and dynamic optical potentials [0.0]
  原則として、単一の1Dレジスタに閉じ込められるイオンベースの量子ビットの数に根本的な制限はない。 ここでは、大きなイオン結晶を持つ量子コンピューティングのための総体的かつスケーラブルなアーキテクチャを提案する。 これらの細胞は、ほぼ独立した量子レジスタとして振る舞うことが示され、全ての細胞に平行なエンタングゲートが可能である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-11-02T12:06:49Z)
• Fast design and scaling of multi-qubit gates in large-scale trapped-ion quantum computers [0.0]
  閉じ込められたイオンの結晶に基づく量子コンピュータは、量子計算の顕著な技術である。 本稿では,高速かつプログラム可能なエンタングルメントゲートの設計を可能にするため,計算課題を大幅に削減する手法を提案する。 提案手法は,100量子ビットのイオン結晶に基づく量子コンピュータのスケールアップへの道筋を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-07-14T21:01:14Z)
• Scaling of entangling-gate errors in large ion crystals [7.018934520552165]
  任意のスケールのイオン鎖の解析を行い,運動関連誤差に着目した。 理論的には、大きなイオン結晶中の2量子エンタングゲート不均一性を解析する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-05-10T09:46:47Z)
• Trapped Ions as an Architecture for Quantum Computing [110.83289076967895]
  普遍的な量子コンピュータを構築する上で最も有望なプラットフォームについて述べる。 電磁ポテンシャル中のイオンをトラップする物理学から、普遍的な論理ゲートを生成するのに必要なハミルトン工学までについて論じる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-07-23T22:58:50Z)
• Individual qubit addressing of rotating ion crystals in a Penning trap [0.0]
  トラップされたイオンは長いコヒーレンス時間と優れたゲート忠実さを誇っており、量子情報処理の有用なプラットフォームとなっている。 本稿では, 結晶の回転フレームに静的な交流スタークシフトパターンを導入するために, 変形可能なミラーを利用するプロトコルを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-10T07:13:57Z)
• Coherent effects contribution to a fast gate fidelity in ion quantum computer [47.187609203210705]
  線形イオンマイクロトラップアレイと2次元マイクロトラップアレイを用いたコヒーレンス効果のシミュレーションのための数値モデルを開発した。 また,レーザパワー変動に対するゲート密度の依存性についても検討した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-12T12:53:00Z)
• Trapping, Shaping and Isolating of Ion Coulomb Crystals via State-selective Optical Potentials [55.41644538483948]
  従来のイオントラップでは、トラップ電位は電子状態とは独立であり、電荷対質量比$Q/m$に依存するイオンの閉じ込めを与える。 ここでは, 532nmと1064nmの2つの特徴的なトラップに蓄積された138mathrmBa+$イオンの光双極子ポテンシャルを実験的に検討した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-10-26T14:36:48Z)
• Scalable quantum computation with fast gates in two-dimensional microtrap arrays of trapped ions [68.8204255655161]
  本研究では,2次元マイクロトラップアーキテクチャにおけるイオン量子コンピューティングにおける高速パルス2量子ゲートの利用について検討する。 高速パルスゲートは、トラップ時間よりも高速に、隣接するトラップにおけるイオン間の高忠実な絡み合い動作を実現することができることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-05-01T13:18:22Z)
• Fast entangling gates in long ion chains [62.997667081978825]
  任意長イオン鎖における超高速パルスを用いた高速エンタングリングゲートの実装モデルを提案する。 達成可能なゲートの忠実度は、鎖内のイオンの数とは独立である。 個々の超高速パルスから99.9%以上の人口移動効率が、高忠実度ゲートの実現のしきい値であることがわかった。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-04-09T05:32:09Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。