論文の概要: Efficient algorithms to solve atom reconfiguration problems. I. The redistribution-reconfiguration (red-rec) algorithm

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.03885v1
• Date: Wed, 7 Dec 2022 19:00:01 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-09 18:40:38.910953
• Title: Efficient algorithms to solve atom reconfiguration problems. I. The redistribution-reconfiguration (red-rec) algorithm
• Title（参考訳）: 原子再構成問題を解決する効率的なアルゴリズム。 私は... retribution-reconfiguration (red-rec) アルゴリズム
• Authors: Barry Cimring, Remy El Sabeh, Marc Bacvanski, Stephanie Maaz, Izzat El Hajj, Naomi Nishimura, Amer E. Mouawad and Alexandre Cooper
• Abstract要約: 我々は,損失の有無にかかわらず,Red-Recアルゴリズムの性能を数値的に定量化する。 所望の原子数の3/2パワーとして, 平均成功確率を半分に設定した格子上の原子のコンパクトな中心配置に必要なトラップ数を示す。 Red-recアルゴリズムは、リアルタイム制御システムに容易にデプロイできる効率的な実装を認めている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 51.02512563152503
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We propose the redistribution-reconfiguration~(red-rec) algorithm to efficiently compute control protocols to assemble compact-centered configurations of atoms in two-dimensional arrays of optical traps with lattice geometries. The red-rec algorithm redistributes atoms among pairs of donor-receiver columns and reconfigures each column using an exact displacement-minimizing algorithm, harnessing parallel control operations that simultaneously actuate multiple traps to reduce the execution time. We numerically quantify the performance of the red-rec algorithm, both in the absence and in the presence of loss, using realistic physical parameters and operational constraints. We show that the number of traps required to prepare a compact-centered configuration of atoms on a grid with a mean success probability of one half scales as the 3/2 power of the number of desired atoms, highlighting the challenges of assembling configurations of tens of thousands of atoms. We further demonstrate that faster preparation times can be achieved by rejecting configurations of atoms containing fewer atoms than a given threshold. The red-rec algorithm admits an efficient implementation that can readily be deployed on real-time control systems to assemble large configurations of atoms with high mean success probability and fast preparation times.
• Abstract（参考訳）: 格子ジオメトリを持つ光学トラップの2次元配列に原子のコンパクトな配置を組み立てるための制御プロトコルを効率的に計算する再分配再構成〜(red-rec)アルゴリズムを提案する。 レッドレックアルゴリズムは、ドナー・レシーバー列のペア間で原子を再分割し、正確な変位最小化アルゴリズムを用いて各カラムを再設定し、複数のトラップを同時に動作させて実行時間を短縮する並列制御操作を利用する。 実際の物理パラメータと操作上の制約を用いて,損失の有無と損失の有無の両方において,red-recアルゴリズムの性能を数値的に定量化する。 グリッド上の原子のコンパクト中心構成を作成するのに必要なトラップ数を,所望の原子数の3/2のパワーとして半スケールの平均成功確率で表し,数万の原子の構成を組み立てることの難しさを浮き彫りにした。 さらに, しきい値よりも少ない原子を含む原子の構成を拒絶することで, 高速に合成できることを示す。 Red-recアルゴリズムは、リアルタイム制御システムに容易に展開できる効率的な実装を認め、高い平均成功確率と高速な準備時間を持つ原子の大規模な構成を組み立てる。

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