論文の概要: A high-fidelity quantum matter-link between ion-trap microchip modules
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.14062v3
- Date: Sun, 20 Nov 2022 06:04:56 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-20 18:50:02.134751
- Title: A high-fidelity quantum matter-link between ion-trap microchip modules
- Title（参考訳）: イオントラップマイクロチップモジュール間の高忠実性量子物質リンク
- Authors: M. Akhtar, F. Bonus, F. R. Lebrun-Gallagher, N. I. Johnson, M.
Siegele-Brown, S. Hong, S. J. Hile, S. A. Kulmiya, S. Weidt and W. K.
Hensinger
- Abstract要約: 本稿では、隣接する量子コンピューティングモジュール間でイオン量子ビットが転送される量子物質リンクを提案する。
このリンクがキュービットの位相コヒーレンスに確実に影響しないことを示す。
我々の研究は、フォールトトレラントなユーティリティスケールの量子計算が可能なQCの実装を容易にする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.10835042482545287
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: System scalability is fundamental for large-scale quantum computers (QCs) and
is being pursued over a variety of hardware platforms. For QCs based on trapped
ions, architectures such as the quantum charge-coupled device (QCCD) are used
to scale the number of qubits on a single device. However, the number of ions
that can be hosted on a single quantum computing module is limited by the size
of the chip being used. Therefore, a modular approach is of critical importance
and requires quantum connections between individual modules. Here, we present
the demonstration of a quantum matter-link in which ion qubits are transferred
between adjacent QC modules. Ion transport between adjacent modules is realised
at a rate of 2424$\,$s$^{-1}$ and with an infidelity associated with ion loss
during transport below $7\times10^{-8}$. Furthermore, we show that the link
does not measurably impact the phase coherence of the qubit. The quantum
matter-link constitutes a practical mechanism for the interconnection of QCCD
devices. Our work will facilitate the implementation of modular QCs capable of
fault-tolerant utility-scale quantum computation.
- Abstract（参考訳）: システムスケーラビリティは、大規模量子コンピュータ(QC)の基本であり、様々なハードウェアプラットフォームで追求されている。
閉じ込められたイオンに基づくQCでは、量子電荷結合デバイス(QCCD)のようなアーキテクチャが単一のデバイス上で量子ビットの数をスケールするために使用される。
しかし、単一の量子コンピューティングモジュールにホストできるイオンの数は、使用するチップのサイズによって制限される。
したがって、モジュラーアプローチは重要であり、個々のモジュール間の量子接続を必要とする。
ここでは、隣接するQCモジュール間でイオン量子ビットが転送される量子物質リンクのデモンストレーションを示す。
隣接モジュール間のイオン輸送は2424$\,$s$^{-1}$の速度で実現され、輸送中のイオン損失が7\times10^{-8}$以下である。
さらに,このリンクが量子ビットの位相コヒーレンスに影響を与えないことを示す。
量子物質リンクはQCCDデバイスの相互接続のための実用的なメカニズムを構成する。
我々の研究は、フォールトトレラントなユーティリティスケール量子計算が可能なモジュラQCの実装を容易にする。
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