論文の概要: Demonstration of multi-qubit entanglement and algorithms on a
programmable neutral atom quantum computer
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.14589v3
- Date: Fri, 11 Feb 2022 04:09:31 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-02 23:26:53.817805
- Title: Demonstration of multi-qubit entanglement and algorithms on a
programmable neutral atom quantum computer
- Title（参考訳）: プログラム可能な中性原子量子コンピュータにおけるマルチキュービット絡み合いとアルゴリズムの実証
- Authors: T. M. Graham, Y. Song, J. Scott, C. Poole, L. Phuttitarn, K. Jooya, P.
Eichler, X. Jiang, A. Marra, B. Grinkemeyer, M. Kwon, M. Ebert, J. Cherek, M.
T. Lichtman, M. Gillette, J. Gilbert, D. Bowman, T. Ballance, C. Campbell, E.
D. Dahl, O. Crawford, N. S. Blunt, B. Rogers, T. Noel, and M. Saffman
- Abstract要約: ニュートラル原子超微細量子ビットは、同一の特性、長いコヒーレンス時間、高密度多次元配列に閉じ込められる能力により、固有のスケーラビリティを提供する。
プログラム可能なゲートモデル中性原子量子コンピュータ上で,2次元の量子ビット配列を走査した密集光ビームを用いた単一原子の個別アドレス化に基づく量子アルゴリズムを実演する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Gate model quantum computers promise to solve currently intractable
computational problems if they can be operated at scale with long coherence
times and high fidelity logic. Neutral atom hyperfine qubits provide inherent
scalability due to their identical characteristics, long coherence times, and
ability to be trapped in dense multi-dimensional arrays\cite{Saffman2010}.
Combined with the strong entangling interactions provided by Rydberg
states\cite{Jaksch2000,Gaetan2009,Urban2009}, all the necessary characteristics
for quantum computation are available. Here we demonstrate several quantum
algorithms on a programmable gate model neutral atom quantum computer in an
architecture based on individual addressing of single atoms with tightly
focused optical beams scanned across a two-dimensional array of qubits.
Preparation of entangled Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ)
states\cite{Greenberger1989} with up to 6 qubits, quantum phase estimation for
a chemistry problem\cite{Aspuru-Guzik2005}, and the Quantum Approximate
Optimization Algorithm (QAOA)\cite{Farhi2014} for the MaxCut graph problem are
demonstrated. These results highlight the emergent capability of neutral atom
qubit arrays for universal, programmable quantum computation, as well as
preparation of non-classical states of use for quantum enhanced sensing.
- Abstract（参考訳）: ゲートモデル量子コンピュータは、長いコヒーレンス時間と高い忠実度論理で大規模に操作できる場合、現在の難解な計算問題を解くことを約束する。
中性原子超微細量子ビットは、同じ特性、長いコヒーレンス時間、密集した多次元配列に閉じ込められる能力により、固有のスケーラビリティを提供する。
Rydberg states\cite{Jaksch2000,Gaetan2009,Urban2009} による強い絡み合い相互作用と組み合わせることで、量子計算に必要な全ての特性が利用できる。
ここでは, プログラム可能なゲートモデル中性原子量子コンピュータ上で, 2次元の量子ビット配列を走査した密集光ビームを用いた単一原子の個別アドレス化に基づく量子アルゴリズムを実演する。
最大6キュービットの絡み合ったGreenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)状態の合成,化学問題の量子位相推定,MaxCutグラフ問題に対するQuantum Approximate Optimization Algorithm(QAOA)\cite{Farhi2014}について述べる。
これらの結果は、普遍的でプログラマブルな量子計算のための中性原子量子ビットアレイの創発的能力と、量子強化センシングのための非古典的な使用状態の準備を強調している。
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