論文の概要: A dual-element, two-dimensional atom array with continuous-mode operation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.05515v1
• Date: Mon, 11 Oct 2021 18:00:17 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-11 18:59:47.630575
• Title: A dual-element, two-dimensional atom array with continuous-mode operation
• Title（参考訳）: 連続モード動作をもつ2要素2次元原子アレイ
• Authors: Kevin Singh, Shraddha Anand, Andrew Pocklington, Jordan T. Kemp, Hannes Bernien
• Abstract要約: ルビジウム原子とセシウム原子を個別に制御した2元原子アレイを導入する。 以上の結果から, 量子非破壊測定や量子誤り補正など, アンシラ支援型量子プロトコルの導出が可能となった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.3262230127283452
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum processing architectures that include multiple qubit modalities offer compelling strategies for high-fidelity operations and readout, quantum error correction, and a path for scaling to large system sizes. Such hybrid architectures have been realized for leading platforms, including superconducting circuits and trapped ions. Recently, a new approach for constructing large, coherent quantum processors has emerged based on arrays of individually trapped neutral atoms. However, these demonstrations have been limited to arrays of a single atomic element where the identical nature of the atoms makes crosstalk-free control and non-demolition readout of a large number of atomic qubits challenging. Here we introduce a dual-element atom array with individual control of single rubidium and cesium atoms. We demonstrate their independent placement in arrays with up to 512 trapping sites and observe negligible crosstalk between the two elements. Furthermore, by continuously reloading one atomic element while maintaining an array of the other, we demonstrate a new continuous operation mode for atom arrays without any off-time. Our results enable avenues for ancilla-assisted quantum protocols such as quantum non-demolition measurements and quantum error correction, as well as continuously operating quantum processors and sensors.
• Abstract（参考訳）: 複数の量子ビットモードを含む量子処理アーキテクチャは、高忠実度演算と読み出しのための魅力的な戦略、量子エラー補正、大規模システムサイズへのスケーリングパスを提供する。 このようなハイブリッドアーキテクチャは超伝導回路や閉じ込められたイオンを含む主要なプラットフォームで実現されている。 近年、個別に閉じ込められた中性原子の配列に基づいて、大規模でコヒーレントな量子プロセッサを構築する新しいアプローチが登場している。 しかし、これらのデモンストレーションは、原子の同じ性質がクロストークフリーな制御と多くの原子キュービットの非デモ的な読み出しを困難にする単一の原子要素の配列に限定されている。 ここでは,単一ルビジウム原子とセシウム原子を個別に制御する2元原子配列を提案する。 512のトラッピングサイトを持つ配列にそれぞれ独立した配置を示し,これら2つの要素間の無視できないクロストークを観察する。 さらに、一方の原子元素を一方の原子配列を維持しながら連続的に再ロードすることにより、オフタイムのない原子配列に対する新しい連続動作モードを実証する。 以上の結果から,量子非復調測定や量子誤差補正,量子プロセッサやセンサの連続動作など,ancilla支援の量子プロトコルへの道筋が実現された。

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