論文の概要: A compact ion-trap quantum computing demonstrator
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2101.11390v3
- Date: Mon, 7 Jun 2021 10:59:04 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-13 20:09:54.044318
- Title: A compact ion-trap quantum computing demonstrator
- Title（参考訳）: 小型イオントラップ量子コンピューティング実証機
- Authors: Ivan Pogorelov, Thomas Feldker, Christian D. Marciniak, Lukas Postler,
Georg Jacob, Oliver Krieglsteiner, Verena Podlesnic, Michael Meth, Vlad
Negnevitsky, Martin Stadler, Bernd H\"ofer, Christoph W\"achter, Kirill
Lakhmanskiy, Rainer Blatt, Philipp Schindler, Thomas Monz
- Abstract要約: 線形ポールトラップにおける40textrmCa+$光量子ビットに基づく19インチラック量子コンピューティング実証器を提案する。
量子コンピューティングスタックの自動化とリモートアクセスコンポーネントについて述べる。
我々は,最大で24イオンのグリーンバーガー・ホーネ・ザイリンガー状態を生成する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.1054689759565857
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum information processing is steadily progressing from a purely academic
discipline towards applications throughout science and industry. Transitioning
from lab-based, proof-of-concept experiments to robust, integrated realizations
of quantum information processing hardware is an important step in this
process. However, the nature of traditional laboratory setups does not offer
itself readily to scaling up system sizes or allow for applications outside of
laboratory-grade environments. This transition requires overcoming challenges
in engineering and integration without sacrificing the state-of-the-art
performance of laboratory implementations. Here, we present a 19-inch rack
quantum computing demonstrator based on $^{40}\textrm{Ca}^+$ optical qubits in
a linear Paul trap to address many of these challenges. We outline the
mechanical, optical, and electrical subsystems. Further, we describe the
automation and remote access components of the quantum computing stack. We
conclude by describing characterization measurements relevant to digital
quantum computing including entangling operations mediated by the
Molmer-Sorenson interaction. Using this setup we produce maximally-entangled
Greenberger-Horne-Zeilinger states with up to 24 ions without the use of
post-selection or error mitigation techniques; on par with well-established
conventional laboratory setups.
- Abstract（参考訳）: 量子情報処理は、科学や産業全体で純粋に学問的な分野から応用分野へと着実に進歩している。
ラボベースの概念実証実験から、量子情報処理ハードウェアの堅牢で統合的な実現への移行は、このプロセスにおいて重要なステップです。
しかし、従来の実験室のセットアップの性質は、システムのサイズを拡大したり、実験室の環境以外の応用を可能にするものではない。
この移行では、実験室実装の最先端のパフォーマンスを犠牲にすることなく、エンジニアリングと統合における課題を克服する必要がある。
ここでは、これらの課題の多くに対処するために、線形ポールトラップ内の$^{40}\textrm{ca}^+$光学量子ビットに基づく19インチラック量子コンピューティングデモンストレータを提案する。
我々は機械、光学、電気のサブシステムについて概説する。
さらに,量子コンピューティングスタックの自動化とリモートアクセスコンポーネントについて述べる。
本稿では,Molmer-Sorenson相互作用を介するエンタングル操作を含む,デジタル量子コンピューティングに関する特性測定について述べる。
この設定を用いて、選択後またはエラー緩和技術を用いずに最大24イオンのグリーンバーガー・ホーン・サイレンジャー状態を生成する。
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