論文の概要: Universal quantum computation and quantum error correction with ultracold atomic mixtures

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2010.15923v1
• Date: Thu, 29 Oct 2020 20:17:14 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-27 00:29:08.387400
• Title: Universal quantum computation and quantum error correction with ultracold atomic mixtures
• Title（参考訳）: 超低温原子混合物を用いた普遍量子計算と量子誤差補正
• Authors: Valentin Kasper, Daniel Gonz\'alez-Cuadra, Apoorva Hegde, Andy Xia, Alexandre Dauphin, Felix Huber, Eberhard Tiemann, Maciej Lewenstein, Fred Jendrzejewski, Philipp Hauke
• Abstract要約: 長距離エンタングゲートを用いた普遍量子計算のためのプラットフォームとして、2種の超低温原子種を混合して提案する。 1つの原子種は、情報の基本単位を形成する可変長の局所化された集合スピンを実現する。 本稿では,ゴッテマン・キタエフ・プレスキル符号の有限次元バージョンについて論じ,集合スピンに符号化された量子情報を保護する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 47.187609203210705
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum information platforms made great progress in the control of many-body entanglement and the implementation of quantum error correction, but it remains a challenge to realize both in the same setup. Here, we propose a mixture of two ultracold atomic species as a platform for universal quantum computation with long-range entangling gates, while providing a natural candidate for quantum error-correction. In this proposed setup, one atomic species realizes localized collective spins of tunable length, which form the fundamental unit of information. The second atomic species yields phononic excitations, which are used to entangle collective spins. Finally, we discuss a finite-dimensional version of the Gottesman-Kitaev-Preskill code to protect quantum information encoded in the collective spins, opening up the possibility to universal fault-tolerant quantum computation in ultracold atom systems.
• Abstract（参考訳）: 量子情報プラットフォームは多体絡みの制御と量子誤り訂正の実装において大きな進歩を遂げたが、どちらも同じ設定で実現することは依然として困難である。 本稿では,長距離エンタングゲートを用いた普遍量子計算のためのプラットフォームとして,2種の超低温原子種を混合し,量子誤り訂正の自然な候補を提供する。 この設定において、ある原子種は、情報の基本単位を形成する波長可変長の局所的な集団スピンを実現する。 第2の原子種はフォノニック励起を起こし、集団スピンの絡み合いに用いられる。 最後に、ゴッテマン・キタエフ・プレススキル符号の有限次元バージョンについて論じ、集合スピンで符号化された量子情報を保護し、超低温原子系における普遍的フォールトトレラント量子計算の可能性を開く。

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