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/2212.03885v2
• Date: Tue, 08 Apr 2025 16:22:09 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-04-09 13:25:32.975719
• Title: Efficient algorithms to solve atom reconfiguration problems. I. The redistribution-reconfiguration (red-rec) algorithm
• Title（参考訳）: 原子再構成問題の効率的な解法 I. 再分配再構成(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, Alexandre Cooper,
• Abstract要約: Red-recはグリッド上の原子再構成問題を解決するためにシンプルで正確なサブルーチンを利用する。 Red-recは、平均的な成功確率の高い原子の大規模な構成を組み立てることができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 35.300779480388705
• License:
• Abstract: We propose the redistribution-reconfiguration (red-rec) algorithm to prepare large configurations of atoms using arrays of dynamic optical traps. Red-rec exploits simple heuristics and exact subroutines to solve atom reconfiguration problems on grids. It admits a fast and efficient implementation suitable for real-time operation. We numerically quantify its performance using realistic physical parameters and operational constraints, both in the absence and presence of loss. Red-rec enables assembling large configurations of atoms with high mean success probability. Fast preparation times are achieved by harnessing parallel control operations that actuate multiple traps simultaneously. Faster preparation times are achieved by rejecting configurations of atoms containing fewer atoms than a given threshold. However, the number of traps required to prepare a compact-centered configuration of atoms on a grid with a probability of 0.5 scales as the 3/2 power of the number of desired atoms. This finding highlights some of the challenges associated with scaling up configurations of atoms beyond tens of thousands of atoms.
• Abstract（参考訳）: 動的光学トラップの配列を用いて原子の大規模な構成を作成するために,再分配再構成(red-rec)アルゴリズムを提案する。 Red-Recは単純なヒューリスティックと正確なサブルーチンを利用してグリッド上の原子再構成問題を解決する。 リアルタイム操作に適した高速で効率的な実装が認められている。 現実的な物理パラメータと運用上の制約を用いて,損失の有無と損失の有無を数値的に定量化する。 Red-recは、平均的な成功確率の高い原子の大規模な構成を組み立てることができる。 複数のトラップを同時に動作させる並列制御操作を活用することにより、高速な準備時間を実現する。 より速い準備時間は、与えられた閾値よりも少ない原子を含む原子の配置を拒絶することで達成される。 しかし、格子上の原子のコンパクトな中心配置を作るのに必要なトラップの数は0.5の確率で、所望の原子数の3/2のパワーである。 この発見は、何万もの原子を超える原子の構成をスケールアップする際の課題を浮き彫りにしている。

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