論文の概要: Entanglement Across Separate Silicon Dies in a Modular Superconducting Qubit Device

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2102.13293v2
• Date: Thu, 11 Mar 2021 18:00:06 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-09 20:49:09.588689
• Title: Entanglement Across Separate Silicon Dies in a Modular Superconducting Qubit Device
• Title（参考訳）: モジュラー超電導量子ビットデバイスにおけるシリコンダイス間の絡み合い
• Authors: Alysson Gold, JP Paquette, Anna Stockklauser, Matthew J. Reagor, M. Sohaib Alam, Andrew Bestwick, Nicolas Didier, Ani Nersisyan, Feyza Oruc, Armin Razavi, Ben Scharmann, Eyob A. Sete, Biswajit Sur, Davide Venturelli, Cody James Winkleblack, Filip Wudarski, Mike Harburn, Chad Rigetti
• Abstract要約: より小型の特殊なモジュールで将来の大規模量子コンピュータを組み立てることによって、多くの厳しい科学と工学の課題が単純化される。 モジュラーアーキテクチャを開発する際の大きな課題の1つは、モジュール間の高忠実で低レイテンシの量子相互接続のエンジニアリングである。 ここでは、物理的に分離された4つの交換可能な超伝導量子ビット集積回路間の決定論的モジュール間結合を持つモジュラー固体アーキテクチャを実証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.5265724177093087
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Assembling future large-scale quantum computers out of smaller, specialized modules promises to simplify a number of formidable science and engineering challenges. One of the primary challenges in developing a modular architecture is in engineering high fidelity, low-latency quantum interconnects between modules. Here we demonstrate a modular solid state architecture with deterministic inter-module coupling between four physically separate, interchangeable superconducting qubit integrated circuits, achieving two-qubit gate fidelities as high as 99.1$\pm0.5$\% and 98.3$\pm$0.3\% for iSWAP and CZ entangling gates, respectively. The quality of the inter-module entanglement is further confirmed by a demonstration of Bell-inequality violation for disjoint pairs of entangled qubits across the four separate silicon dies. Having proven out the fundamental building blocks, this work provides the technological foundations for a modular quantum processor: technology which will accelerate near-term experimental efforts and open up new paths to the fault-tolerant era for solid state qubit architectures.
• Abstract（参考訳）: 将来の大規模量子コンピュータを小さな特殊なモジュールから組み立てることで、様々な科学やエンジニアリングの課題を単純化する。 モジュラーアーキテクチャを開発する際の大きな課題の1つは、モジュール間の高忠実で低レイテンシの量子相互接続のエンジニアリングである。 ここでは4つの物理的に分離され交換可能な超伝導量子ビット集積回路間のモジュール間結合を決定論的に有するモジュラーソリッド・ステート・アーキテクチャを示し、それぞれ99.1$\pm0.5$\%と98.3$\pm$0.3\%をiswapゲートとczエンタングリングゲートで達成する。 モジュール間絡み合いの品質は、4つの異なるシリコンダイスにまたがる不整合量子ビット対に対するベル不等式違反のデモンストレーションによってさらに確認される。 この研究は、短期の実験作業を加速し、固体量子ビットアーキテクチャのフォールトトレラント時代への新たな道を開く技術である、モジュラー量子プロセッサの技術的基盤を提供する。

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