論文の概要: Electron cloud design for Rydberg multi-qubit gates

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.01581v3
• Date: Sun, 29 Jan 2023 18:14:06 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-09 08:59:41.019015
• Title: Electron cloud design for Rydberg multi-qubit gates
• Title（参考訳）: Rydberg多ビットゲートの電子雲設計
• Authors: Mohammadsadegh Khazali and Wolfgang Lechner
• Abstract要約: 本稿では、Rydberg電子の基底状態原子からのフェルミ散乱を用いた光学格子における量子処理を提案する。 相互作用は、単独のRydberg原子の電子雲を工学的に制御する。 新しいスキームの特徴は、量子最適化と誤り訂正アルゴリズムの実装に特に関心がある。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: This article proposes quantum processing in an optical lattice, using Rydberg electron's Fermi scattering from ground-state atoms in spin-dependent lattices as a source of interaction. Instead of relying on Rydberg pair potentials, the interaction is controlled by engineering the electron cloud of a sole Rydberg atom. Here we specifically propose the implementation of two prominent multi-qubit gates i.e. the stabilizer-phase operator and the Toffoli gate. The new scheme addresses the main bottleneck in Rydberg quantum simulation by suppressing the population of short-lived Rydberg states over multi-qubit operations. This scheme mitigates different competing infidelity criteria, eliminates unwanted cross-talks, and allows operations in dense atomic lattices. The restoring forces in the molecule type Ryd-Fermi potential preserve the trapping over a long interaction period. The features in the new scheme are of special interest for the implementation of quantum optimization and error correction algorithms.
• Abstract（参考訳）: 本稿では、スピン依存格子中の基底状態原子からのRydberg電子のフェルミ散乱を相互作用源として、光学格子における量子処理を提案する。 ライドバーグ対ポテンシャルに頼る代わりに、相互作用は単独のライドバーグ原子の電子雲によって制御される。 本稿では,安定化器位相演算子とトフォリゲートという2つの顕著なマルチキュービットゲートの実装を提案する。 この新しいスキームは、マルチキュービット演算に対する短命なRydberg状態の人口を抑えることで、Rydberg量子シミュレーションにおける主要なボトルネックに対処する。 このスキームは異なる競合する不忠実性基準を緩和し、不要なクロストークを排除し、密度の高い原子格子での操作を可能にする。 分子タイプRyd-Fermi電位の回復力は、長い相互作用期間にわたってトラップを保っている。 新しいスキームの特徴は、量子最適化と誤り訂正アルゴリズムの実装に特に関心を寄せている。

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