論文の概要: Parallel assembly of arbitrary defect-free atom arrays with a multi-tweezer algorithm

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.08038v2
• Date: Tue, 20 Dec 2022 15:30:21 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-26 09:26:17.287078
• Title: Parallel assembly of arbitrary defect-free atom arrays with a multi-tweezer algorithm
• Title（参考訳）: マルチツイーザーアルゴリズムによる任意の欠陥のない原子配列の並列アセンブリ
• Authors: Weikun Tian, Wen Jun Wee, An Qu, Billy Jun Ming Lim, Prithvi Raj Datla, Vanessa Pei Wen Koh, Huanqian Loh
• Abstract要約: 大規模欠陥のない原子配列は、量子情報処理と量子シミュレーションの重要な先駆体である。 本稿では,複数の移動式ツイーザを用いて原子配列をソート・圧縮する並列再構成アルゴリズムを提案する。 並列性の高いアルゴリズムでは、シングルツイーザアルゴリズムと既存のマルチツイーザアルゴリズムと比較して、移動の複雑さが小さくなる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Defect-free atom arrays are an important precursor for quantum information processing and quantum simulation. Yet, large-scale defect-free atom arrays can be challenging to realize, due to the losses encountered when rearranging stochastically loaded atoms to achieve a desired target array. Here, we demonstrate a novel parallel rearrangement algorithm that uses multiple mobile tweezers to independently sort and compress atom arrays in a way that naturally avoids atom collisions. With a high degree of parallelism, our algorithm offers a reduced move complexity compared to both single-tweezer algorithms and existing multi-tweezer algorithms. We further determine the optimal degree of parallelism to be a balance between an algorithmic speedup and multi-tweezer inhomogeneity effects. The defect-free probability for a 225-atom array is demonstrated to be as high as 33(1)% in a room temperature setup after multiple cycles of rearrangement. The algorithm presented here can be implemented for any target array geometry with an underlying periodic structure.
• Abstract（参考訳）: 欠陥のない原子配列は、量子情報処理と量子シミュレーションの重要な前駆体である。 しかし、確率的に装填された原子を所望のターゲット配列に再構成する際に発生する損失のため、大規模な欠陥のない原子配列を実現することは困難である。 本稿では,複数の移動tweezerを用いて,原子衝突を自然に回避する方法でアトム配列を独立にソート・圧縮する並列再配置アルゴリズムを提案する。 並列性が高いため,本アルゴリズムはシングルトワイザーアルゴリズムと既存のマルチトワイザーアルゴリズムと比較して移動複雑性が低減される。 さらに,並列性の最適度をアルゴリズムの高速化とマルチトウィーザー不均一性効果のバランスとして決定する。 225原子アレイの欠陥フリー確率は、複数の再配置サイクルを経て室温設定において33(1)%に達することが示されている。 ここで提示されるアルゴリズムは、基礎となる周期構造を持つ任意のターゲット配列幾何に対して実装することができる。

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