論文の概要: Any-to-any connected cavity-mediated architecture for quantum computing
with trapped ions or Rydberg arrays
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.11551v1
- Date: Thu, 23 Sep 2021 18:00:00 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-13 22:52:31.099957
- Title: Any-to-any connected cavity-mediated architecture for quantum computing
with trapped ions or Rydberg arrays
- Title（参考訳）: トラップイオンまたはリドバーグアレイを用いた量子コンピューティングのための任意の対一連結空洞媒介アーキテクチャ
- Authors: Joshua Ramette, Josiah Sinclair, Zachary Vendeiro, Alyssa Rudelis,
Marko Cetina, and Vladan Vuleti\'c
- Abstract要約: スキームは閉じ込められたイオンやライドバーグ配列と互換性があり、キャビティを通して単一光子転移を介して絡み合いを分散することにより、任意の2つの量子ビット間の遠隔ゲートを実現する。
線形鎖に閉じ込められたイオンからなるプロセッサの場合、現実的なパラメータを持つ単一の空洞は、数$mu$sで光子を転送することに成功している。
Rydberg原子からなるプロセッサでは、我々の方法は何千もの中性原子の配列を完全に接続する。
- 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: We propose a hardware architecture and protocol for connecting many local
quantum processors contained within an optical cavity. The scheme is compatible
with trapped ions or Rydberg arrays, and realizes teleported gates between any
two qubits by distributing entanglement via single-photon transfers through a
cavity. Heralding enables high-fidelity entanglement even for a cavity of
moderate quality. For processors composed of trapped ions in a linear chain, a
single cavity with realistic parameters successfully transfers photons every
few $\mu$s, enabling the any-to-any entanglement of 20 ion chains containing a
total of 500 qubits in 200 $\mu$s, with both fidelities and rates limited only
by local operations and ion readout. For processors composed of Rydberg atoms,
our method fully connects a large array of thousands of neutral atoms. The
connectivity afforded by our architecture is extendable to tens of thousands of
qubits using multiple overlapping cavities, expanding capabilities for NISQ era
algorithms and Hamiltonian simulations, as well as enabling more robust
high-dimensional error correcting schemes.
- Abstract（参考訳）: 光学キャビティに含まれる多くのローカル量子プロセッサを接続するためのハードウェアアーキテクチャとプロトコルを提案する。
このスキームは捕捉されたイオンまたはライドバーグアレイと互換性があり、キャビティを介して単一光子移動を介して絡み合いを分散することにより、任意の2量子ビット間のテレポートゲートを実現する。
ヘラルドは、適度な品質のキャビティであっても高忠実な絡み合いを可能にする。
線形鎖に閉じ込められたイオンからなるプロセッサの場合、現実的なパラメータを持つ単一の空洞は、数$\mu$sごとに光子を転送することに成功し、200$\mu$sの合計500キュービットを含む20のイオン鎖が、局所的な操作とイオンの読み出しによって制限される。
Rydberg原子からなるプロセッサでは、我々の方法は何千もの中性原子の配列を完全に接続する。
アーキテクチャによって得られる接続性は、複数の重なり合うキャビティを用いて数万のキュービットに拡張可能であり、NISQ時代アルゴリズムやハミルトンシミュレーションのための拡張可能であり、より堅牢な高次元誤差補正スキームを可能にする。
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