論文の概要: Two-qubit gates in a trapped-ion quantum computer by engineering
motional modes
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2104.13870v1
- Date: Wed, 28 Apr 2021 16:34:48 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-02 04:20:21.765422
- Title: Two-qubit gates in a trapped-ion quantum computer by engineering
motional modes
- Title（参考訳）: 工学的運動モードによる捕捉イオン量子コンピュータの2量子ゲート
- Authors: Ming Li, Jason Amini, Yunseong Nam
- Abstract要約: ゲートベースで普遍的な量子コンピュータは、ある日コンピュータのパワーを見る前にロック解除を約束する。
この目標を達成する上で最大の課題は、2量子ゲートの品質実装である。
主要な量子計算プラットフォームの一つである閉じ込められたイオン量子コンピュータでは、2量子ビットゲートは一般に個々のアドレスビームを変調することによって実装される。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.665840430899067
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: A global race towards developing a gate-based, universal quantum computer
that one day promises to unlock the never before seen computational power has
begun and the biggest challenge in achieving this goal arguably is the quality
implementation of a two-qubit gate. In a trapped-ion quantum computer, one of
the leading quantum computational platforms, a two-qubit gate is typically
implemented by modulating the individual addressing beams that illuminate the
two target ions, which, together with others, form a linear chain. The required
modulation, expectedly so, becomes increasingly more complex, especially as the
quantum computer becomes larger and runs faster, complicating the control
hardware design. Here, we develop a simple method to essentially remove the
pulse-modulation complexity at the cost of engineering the normal modes of the
ion chain. We demonstrate that the required mode engineering is possible for a
three ion chain, even with a trapped-ion quantum computational system built and
optimized for a completely different mode of operations. This indicates that a
system, if manufactured to target specifically for the mode-engineering based
two-qubit gates, would readily be able to implement the gates without
significant additional effort.
- Abstract（参考訳）: ゲートベースで普遍的な量子コンピュータの開発に向けた世界的な競争が、かつて見たことのない計算パワーのアンロックを約束し、この目標を達成する上で最大の課題は、間違いなく2ビットゲートの品質実装である。
主要な量子計算プラットフォームの一つであるトラップイオン量子コンピュータにおいて、2量子ビットゲートは、2つのターゲットイオンを照射する個々のアドレスビームを変調することで実装される。
特に量子コンピュータがより大きくなり、より速く動作し、制御ハードウェアの設計が複雑になると、必要な変調はますます複雑になる。
そこで本研究では,イオン鎖の通常モードの工学的コストにおいて,パルス変調の複雑さを本質的に除去する簡単な方法を提案する。
我々は、3つのイオン鎖に対して要求されるモード工学が可能であり、全く異なる動作モードに最適化されたトラップイオン量子計算システムでも可能であることを実証する。
これは、モードエンジニアリングベースの2量子ビットゲートをターゲットとして製造されたシステムであれば、追加の努力なしに容易にゲートを実装できることを意味する。
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