論文の概要: Dynamically Reconfigurable Photon Exchange in a Superconducting Quantum Processor

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.03507v1
• Date: Mon, 6 Mar 2023 21:28:48 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-08 17:10:56.225143
• Title: Dynamically Reconfigurable Photon Exchange in a Superconducting Quantum Processor
• Title（参考訳）: 超伝導量子プロセッサにおける動的再構成可能な光子交換
• Authors: Brian Marinelli, Jie Luo, Hengjiang Ren, Bethany M. Niedzielski, David K. Kim, Rabindra Das, Mollie Schwartz, David I. Santiago, and Irfan Siddiqi
• Abstract要約: 大規模量子計算は、多くの量子ビット間の絡み合いを効率的に生成するという課題に直面している。 本稿では,新しいオンチップ光子交換ネットワークを提案し,実証する。 距離分離が最大9.2textcm$の量子ビット間の長距離量子ビット間相互作用を蛇行したバス共振器で示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.0614955682118588
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Realizing the advantages of quantum computation requires access to the full Hilbert space of states of many quantum bits (qubits). Thus, large-scale quantum computation faces the challenge of efficiently generating entanglement between many qubits. In systems with a limited number of direct connections between qubits, entanglement between non-nearest neighbor qubits is generated by a series of nearest neighbor gates, which exponentially suppresses the resulting fidelity. Here we propose and demonstrate a novel, on-chip photon exchange network. This photonic network is embedded in a superconducting quantum processor (QPU) to implement an arbitrarily reconfigurable qubit connectivity graph. We show long-range qubit-qubit interactions between qubits with a maximum spatial separation of $9.2~\text{cm}$ along a meandered bus resonator and achieve photon exchange rates up to $g_{\text{qq}} = 2\pi \times 0.9~\text{MHz}$. These experimental demonstrations provide a foundation to realize highly connected, reconfigurable quantum photonic networks and opens a new path towards modular quantum computing.
• Abstract（参考訳）: 量子計算の利点を実現するには、多くの量子ビット(量子ビット)の状態のヒルベルト空間にアクセスする必要がある。 したがって、大規模な量子計算は、多くの量子ビット間の絡み合いを効率的に生成するという課題に直面している。 量子ビット間の直接接続数が限られているシステムでは、非アレスト近傍の量子ビット間の絡み合いは、隣り合う一連のゲートによって発生し、結果として生じる忠実さを指数関数的に抑制する。 本稿では,新しいオンチップ光子交換ネットワークの提案と実証を行う。 このフォトニックネットワークは超伝導量子プロセッサ(qpu)に埋め込まれ、任意に再構成可能な量子ビット接続グラフを実装する。 距離分離が最大9.2~\text{cm}$の量子ビット間の長距離量子ビット相互作用を蛇行したバス共振器で示し、光子交換レートを最大$g_{\text{qq}} = 2\pi \times 0.9~\text{MHz}$とする。 これらの実験的なデモンストレーションは、高結合で再構成可能な量子フォトニックネットワークを実現する基盤を提供し、モジュラー量子コンピューティングへの新しい道を開く。

関連論文リスト

• A quantum-network register assembled with optical tweezers in an optical cavity [0.0]
  量子計算と量子通信は、ユーザーに古典物理学ではアクセスできない機能を提供すると期待されている。 1つの解決策は、計算量子ビットを含む小さな量子レジスタからなる量子ネットワークを開発することである。 我々は、光学的ツイーザと光学格子の両方を用いて、2次元の原子配列を光学的空洞に決定的に組み立てるレジスタについて報告する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-07-12T09:20:57Z)
• Simulation of Entanglement Generation between Absorptive Quantum Memories [56.24769206561207]
  我々は、QUantum Network Communication (SeQUeNCe) のオープンソースシミュレータを用いて、2つの原子周波数コム(AFC)吸収量子メモリ間の絡み合いの発生をシミュレートする。 本研究は,SeQUeNCe における truncated Fock 空間内の光量子状態の表現を実現する。 本研究では,SPDC音源の平均光子数と,平均光子数とメモリモード数の両方で異なる絡み合い発生率を観測する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-17T05:51:17Z)
• Distributed quantum computing with photons and atomic memories [0.0]
  本稿では,光子と原子アンサンブルに基づく量子メモリに基づく汎用分散量子コンピューティング手法を提案する。 確立されたフォトニックの利点を生かして、フォトニックの量子ビットを量子メモリ状態に変換することにより、2量子非線形相互作用を仲介する。 この結果から、光子-原子ネットワークハイブリッドアプローチは、普遍量子コンピューティングの代替ソリューションとなる可能性が示唆された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-07-05T22:52:33Z)
• Field-deployable Quantum Memory for Quantum Networking [62.72060057360206]
  実世界の展開とスケーリングの課題に対応するために設計された量子メモリを提示する。 メモリ技術は、温かいルビジウム蒸気を記憶媒体として利用し、室温で動作する。 我々は,高忠実度検索(95%)と低演算誤差(10-2)$を,単一光子レベルの量子メモリ操作に対して160$mu s$の記憶時間で示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-05-26T00:33:13Z)
• A quantum processor based on coherent transport of entangled atom arrays [44.62475518267084]
  量子プロセッサは動的で非局所的な接続を持ち、絡み合った量子ビットは高い並列性でコヒーレントに輸送されることを示す。 このアーキテクチャを用いて,クラスタ状態や7キュービットのSteane符号状態などの絡み合ったグラフ状態のプログラム生成を実現する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-07T19:00:00Z)
• Multiplexed telecom-band quantum networking with atom arrays in optical cavities [0.3499870393443268]
  マルチプレクサネットワークアーキテクチャにおいて,通信帯域光子を持つ中性原子配列からなる量子プロセッサのプラットフォームを提案する。 単一原子ではなく大きな原子配列を用いることで、双方向通信の有害な影響を緩和し、2つのノード間の絡み合いを2桁近く改善する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-07-09T15:05:57Z)
• A Quantum-Logic Gate between Distant Quantum-Network Modules [2.810625954925815]
  量子ネットワークは、より小さなキュービットモジュールをより大きなコンピューティングクラスタに統合することで、ソリューションを約束する。 ここでは60m以上のゲートを実験的に実現している。 我々の非局所量子論理ゲートは、複数のキュービットと多くのモジュールに拡張して、テーラーメイドのマルチキュービット演算レジスタにすることができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-24T11:13:44Z)
• Interleaving: Modular architectures for fault-tolerant photonic quantum computing [50.591267188664666]
  フォトニック核融合型量子コンピューティング(FBQC)は低損失フォトニック遅延を用いる。 FBQCのモジュールアーキテクチャとして,これらのコンポーネントを結合して「インターリービングモジュール」を形成するアーキテクチャを提案する。 遅延の乗法的パワーを行使すると、各加群はヒルベルト空間に数千の物理量子ビットを加えることができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-15T18:00:06Z)
• Telecom-heralded entanglement between remote multimode solid-state quantum memories [55.41644538483948]
  将来の量子ネットワークは、遠方の場所間の絡み合いの分布を可能にし、量子通信、量子センシング、分散量子計算への応用を可能にする。 ここでは,空間的に分離された2つの量子ノード間の有意な絡み合いのデモンストレーションを行い,その絡み合いを多モードの固体量子メモリに格納する。 また, 得られた絡み合いは, ヘラルディング経路の損失に対して頑健であり, 62時間モードの時間多重動作を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-01-13T14:31:54Z)
• A network-ready random-access qubits memory [0.0]
  フォトニック量子ビットメモリは多くの量子ネットワークプロトコルの重要な要素である。 光共振器の同じモードに結合した2つのルビジウム原子を用いた光子に対するランダムアクセス多重量子書き込みメモリを実証した。 読み書き効率は26%、コヒーレンス時間は1msに近づいた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-11-02T08:23:01Z)
• Generating Spatially Entangled Itinerant Photons with Waveguide Quantum Electrodynamics [43.53795072498062]
  本研究では、導波路に直接結合する超伝導トランスモン量子ビットを用いて、そのような光子の決定論的生成を示す。 我々は2光子N00N状態を生成し、放出された光子の状態と空間的絡み合いが量子ビット周波数で調節可能であることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-03-16T16:03:27Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。