論文の概要: Optical multi-qubit gate operations on an excitation blockaded atomic quantum register

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.06212v1
• Date: Wed, 12 Oct 2022 13:59:58 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-22 19:33:13.858310
• Title: Optical multi-qubit gate operations on an excitation blockaded atomic quantum register
• Title（参考訳）: 励起遮断原子量子レジスタ上の光マルチ量子ビットゲート演算
• Authors: Adam Kinos and Klaus M{\o}lmer
• Abstract要約: 我々は、2つの計算基底状態と相互作用する励起状態を持つ原子またはイオンの多ビット系を考える。 所望のマルチキュービット製品状態に複雑な位相因子を生じる単純なレーザー励起プロトコルを提案する。 マルチキュービットゲート性能の詳細な解析を行う。
• 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: We consider a multi-qubit system of atoms or ions with two computational ground states and an interacting excited state in the so-called blockade regime, such that only one qubit can be excited at any one time. Examples of such systems are rare-earth-ion-doped crystals and neutral atoms trapped in tweezer arrays. We present a simple laser excitation protocol that yields a complex phase factor on any desired multi-qubit product state, and which can be used to implement multi-qubit gates such as the n-bit Toffoli gates. The operation is performed using only two pulses, where each pulse simultaneously address all qubits. By the use of complex hyperbolic secant pulses our scheme is robust and permits complete transfers to and from the excited states despite the variability of interaction parameters. A detailed analysis of the multi-qubit gate performance is provided.
• Abstract（参考訳）: 我々は、2つの計算基底状態といわゆる閉塞状態における相互作用励起状態を持つ原子またはイオンの多量子系を考える。 そのような系の例としては、希土類イオンドープ結晶とトワイザー配列に閉じ込められた中性原子がある。 我々は,任意の所望のマルチ量子ビット製品状態上で複雑な位相係数を生じさせ,nビットトッフォリゲートなどのマルチ量子ビットゲートの実装に使用できる簡単なレーザー励起プロトコルを提案する。 操作は2つのパルスのみで行われ、各パルスが全てのキュービットを同時に処理する。 複雑な双曲型セカントパルスを用いることで、我々のスキームは頑丈であり、相互作用パラメータの可変性にもかかわらず励起状態への完全移動を許す。 マルチキュービットゲート性能の詳細な解析を提供する。

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