論文の概要: Efficient two-dimensional defect-free dual-species atom arrays rearrangement algorithm with near-fewest atom moves

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.11890v3
• Date: Mon, 20 Jun 2022 03:47:54 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-21 02:49:07.989101
• Title: Efficient two-dimensional defect-free dual-species atom arrays rearrangement algorithm with near-fewest atom moves
• Title（参考訳）: 近距離原子移動を用いた2次元欠陥フリー2種原子配列再構成アルゴリズム
• Authors: Zhi-Jin Tao, Li-Geng Yu, Peng-Xu, Jia-Yi Hou, Xiao-Dong He and Ming-Sheng Zhan
• Abstract要約: 本稿では,効率的な接続最適化アルゴリズム (HCOA) を提案する。 アルゴリズムは高い成功率(97%)、低い余剰原子移動率、優れたスケーラビリティ、柔軟性を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 12.346877792340315
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Dual-species single-atom array in optical tweezers has several advantages over the single-species atom array as a platform for quantum computing and quantum simulation. Thus, creating the defect-free dual-species single-atom array with atom numbers over hundreds is essential. As recent experiments demonstrated, one of the main difficulties lies in designing an efficient algorithm to rearrange the stochastically loaded dual-species atoms arrays into arbitrary demanded configurations. We propose a heuristic connectivity optimization algorithm (HCOA) to provide the near-fewest number of atom moves. Our algorithm introduces the concept of using articulation points in an undirected graph to optimize connectivity as a critical consideration for arranging the atom moving paths. Tested in array size of hundreds atoms and various configurations, our algorithm shows a high success rate (> 97%), low extra atom moves ratio, good scalability, and flexibility. Furthermore, we proposed a complementary step to solve the problem of atom loss during the rearrangement.
• Abstract（参考訳）: 光トワイザーにおける双種単一原子配列は、量子コンピューティングと量子シミュレーションのプラットフォームとしての単一種原子配列よりもいくつかの利点がある。 したがって、数百以上の原子番号を持つ欠陥のない二重種単一原子配列を作成することが不可欠である。 最近の実験で示されたように、確率的にロードされた2種の原子配列を任意の要求された構成に再構成する効率的なアルゴリズムを設計することが主な困難である。 本稿では,原子移動の最小値を求めるために,ヒューリスティック接続最適化アルゴリズム(HCOA)を提案する。 本アルゴリズムは,無向グラフにおける調音点を用いた接続の最適化を,アトム移動経路の配置に重要な考慮事項として導入する。 数百原子の配列サイズと様々な構成でテストした結果、アルゴリズムは高い成功率(>97%)、低い原子移動率、優れたスケーラビリティ、柔軟性を示している。 さらに,再配置中の原子損失問題を解決するための相補的なステップを提案した。

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