論文の概要: Demonstration of a Quantum Gate using Electromagnetically Induced Transparency

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.03733v4
• Date: Wed, 12 Oct 2022 12:38:34 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-17 23:48:13.974704
• Title: Demonstration of a Quantum Gate using Electromagnetically Induced Transparency
• Title（参考訳）: 電磁誘導透明性を用いた量子ゲートの実証
• Authors: K. McDonnell and L. F. Keary and J. D. Pritchard
• Abstract要約: 2つの中性原子間のネイティブな$mathrmCNOT$ゲートを実証する。 我々は、フォールトトレラントスケーリングに必要なレベルに進むために、いくつかの技術的改善を提示する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We demonstrate a native $\mathrm{CNOT}$ gate between two individually addressed neutral atoms based on electromagnetically induced transparency (EIT). This protocol utilizes the strong long-range interactions of Rydberg states to enable conditional state transfer on the target qubit when operated in the blockade regime. An advantage of this scheme is it enables implementation of multi-qubit CNOT$^k$ gates using a pulse sequence independent of qubit number, providing a simple gate for efficient implementation of digital quantum algorithms and stabiliser measurements for quantum error correction. We achieve a loss corrected gate fidelity of $\mathcal{F}_\mathrm{CNOT}^\mathrm{cor} = 0.82(6)$, and prepare an entangled Bell state with $\mathcal{F}_\mathrm{Bell}^\mathrm{cor} = 0.66(5)$, limited at present by laser power. We present a number of technical improvements to advance this to a level required for fault-tolerant scaling.
• Abstract（参考訳）: 電磁誘導透過(EIT)に基づく2つの中性原子間のネイティブな$\mathrm{CNOT}$ゲートを示す。 このプロトコルは、Rydberg状態の強い長距離相互作用を利用して、ブロック状態で操作された場合、ターゲット量子ビット上の条件状態転送を可能にする。 この方式の利点は、量子ビット数に依存しないパルスシーケンスを用いてマルチキュービットCNOT$^k$ゲートの実装を可能にし、デジタル量子アルゴリズムの効率的な実装のための単純なゲートと量子誤り訂正のための安定化器測定を提供することである。 我々は,$\mathcal{F}_\mathrm{CNOT}^\mathrm{cor} = 0.82(6)$,$\mathcal{F}_\mathrm{Bell}^\mathrm{cor} = 0.66(5)$の損失補正ゲート忠実度を実現し,現在レーザーパワーによって制限されているエンタングルドベル状態を作成する。 フォールトトレラントスケーリングに必要なレベルに進むために、いくつかの技術的改善を提案する。

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