Fugu-MT 論文翻訳(概要): Heterogeneous integration of spin-photon interfaces with a scalable CMOS platform

論文の概要: Heterogeneous integration of spin-photon interfaces with a scalable CMOS platform

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.14289v2
Date: Wed, 20 Dec 2023 22:48:57 GMT
ステータス: 処理完了
システム内更新日: 2023-12-22 18:35:14.026032
Title: Heterogeneous integration of spin-photon interfaces with a scalable CMOS platform
Title（参考訳）: スケーラブルCMOSプラットフォームによるスピン光子界面の不均一結合
Authors: Linsen Li, Lorenzo De Santis, Isaac Harris, Kevin C. Chen, Yihuai Gao, Ian Christen, Matthew Trusheim, Hyeongrak Choi, Yixuan Song, Carlos Errando-Herranz, Jiahui Du, Yong Hu, Genevieve Clark, Mohamed I. Ibrahim, Gerald Gilbert, Ruonan Han and Dirk Englund
Abstract要約: 局所的な量子通信ネットワークを用いた汎用量子コンピューティングは、何千もの論理量子ビットを符号化するために何百万もの物理量子ビットを必要とする。スケーラブルなハードウェアモジュールアーキテクチャであるQuantum System-on-Chip(QSoC)を紹介する。 QSoCは、低温アプリケーション専用集積回路(ASIC)に統合されたスズ空き(SnV-)スピン量子ビットを含むコンパクトな2次元アレイ「量子マイクロチップレット」(QMC)を備えている。
参考スコア（独自算出の注目度）: 1.2253948665073315
License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Abstract: Color centers in diamonds have emerged as a leading solid-state platform for advancing quantum technologies, satisfying the DiVincenzo criteria and recently achieving a quantum advantage in secret key distribution. Recent theoretical works estimate that general-purpose quantum computing using local quantum communication networks will require millions of physical qubits to encode thousands of logical qubits, which presents a substantial challenge to the hardware architecture at this scale. To address the unanswered scaling problem, in this work, we first introduce a scalable hardware modular architecture "Quantum System-on-Chip" (QSoC) that features compact two-dimensional arrays "quantum microchiplets" (QMCs) containing tin-vacancy (SnV-) spin qubits integrated on a cryogenic application-specific integrated circuit (ASIC). We demonstrate crucial architectural subcomponents, including (1) QSoC fabrication via a lock-and-release method for large-scale heterogeneous integration; (2) a high-throughput calibration of the QSoC for spin qubit spectral inhomogenous registration; (3) spin qubit spectral tuning functionality for inhomogenous compensation; (4) efficient spin-state preparation and measurement for improved spin and optical properties. QSoC architecture supports full connectivity for quantum memory arrays in a set of different resonant frequencies and offers the possibility for further scaling the number of solid-state physical qubits via larger and denser QMC arrays and optical frequency multiplexing networking.
Abstract（参考訳）: ダイアモンドのカラーセンターは、ディヴィンチェンツォの基準を満たし、最近秘密鍵分布における量子優位を達成した量子技術の発展のための主要な固体プラットフォームとして登場した。最近の理論的研究は、局所的な量子通信ネットワークを用いた汎用量子コンピューティングは数千の論理量子ビットを符号化するために数百万の物理量子ビットを必要とすると見積もっている。未解決のスケーリング問題に対処するため,我々はまず,低温アプリケーション専用集積回路(ASIC)上に,スズ空き(SnV-)スピンキュービットを含むコンパクトな2次元配列 "量子マイクロチップ" (QMC) を備えたスケーラブルなハードウェアモジュールアーキテクチャ "Quantum System-on-Chip" (QSoC) を導入する。 1) 大規模異種統合のためのロック・アンド・リリース法によるqsoc生成, (2) スピン量子ビットスペクトル不均質登録のためのqsocの高スループットキャリブレーション, 3) スピン量子ビットスペクトル調整機能による不均質補償, (4) スピン状態の効率的な作成と測定, スピンおよび光学特性の改善など, 重要なアーキテクチャサブコンポーネントを実証する。 QSoCアーキテクチャは、異なる共振周波数の量子メモリアレイの完全な接続をサポートし、より大きく密度の高いQMCアレイと光周波数多重ネットワークを介して、固体物理量子ビットの数をさらにスケーリングすることを可能にする。

関連論文リスト

Extending Quantum Perceptrons: Rydberg Devices, Multi-Class Classification, and Error Tolerance [67.77677387243135]
量子ニューロモーフィックコンピューティング(QNC)は、量子計算とニューラルネットワークを融合して、量子機械学習(QML)のためのスケーラブルで耐雑音性のあるアルゴリズムを作成する QNCの中核は量子パーセプトロン(QP)であり、相互作用する量子ビットのアナログダイナミクスを利用して普遍的な量子計算を可能にする。
論文参考訳（メタデータ） (2024-11-13T23:56:20Z)
Quantum Compiling with Reinforcement Learning on a Superconducting Processor [55.135709564322624]
超伝導プロセッサのための強化学習型量子コンパイラを開発した。短絡の新規・ハードウェア対応回路の発見能力を示す。本研究は,効率的な量子コンパイルのためのハードウェアによるソフトウェア設計を実証する。
論文参考訳（メタデータ） (2024-06-18T01:49:48Z)
A scalable cavity-based spin-photon interface in a photonic integrated circuit [0.15178488157371034]
フォトニック集積回路(PIC)におけるスズ空洞(SnV)中心を含むナノフォトニックキャビティの集積性を示す。この多重化アーキテクチャにより、高忠実度量子状態伝達が可能となる。
論文参考訳（メタデータ） (2024-02-28T05:26:32Z)
A Quantum-Classical Collaborative Training Architecture Based on Quantum State Fidelity [50.387179833629254]
我々は,コ・テンク (co-TenQu) と呼ばれる古典量子アーキテクチャを導入する。 Co-TenQuは古典的なディープニューラルネットワークを41.72%まで向上させる。他の量子ベースの手法よりも1.9倍も優れており、70.59%少ない量子ビットを使用しながら、同様の精度を達成している。
論文参考訳（メタデータ） (2024-02-23T14:09:41Z)
QuantumSEA: In-Time Sparse Exploration for Noise Adaptive Quantum Circuits [82.50620782471485]
QuantumSEAはノイズ適応型量子回路のインタイムスパース探索である。 1)トレーニング中の暗黙の回路容量と(2)雑音の頑健さの2つの主要な目標を達成することを目的としている。提案手法は, 量子ゲート数の半減と回路実行の2倍の時間節約で, 最先端の計算結果を確立する。
論文参考訳（メタデータ） (2024-01-10T22:33:00Z)
A fully packaged multi-channel cryogenic module for optical quantum memories [0.2967921768537104]
本稿では,メモリ使用のための低温安定かつネットワーク互換な量子エミッタモジュールについて報告する。この量子エミッタモジュールは、分散センシングや処理といった先進的な量子ネットワークアプリケーションに向けた重要な開発である。
論文参考訳（メタデータ） (2023-02-24T22:20:15Z)
Scalable deterministic integration of two quantum dots into an on-chip quantum circuit [2.6542279914590465]
決定論的に集積された量子エミッタを持つ集積量子フォトニック回路(IQPC)は、スケーラブルな量子情報アプリケーションにとって重要な要素である。本稿では,2x2マルチモード干渉ビームスプリッタの入力ポートにおけるナノビームキャビティに,予め選択された2つの量子ドットからなるモノリシックプロトタイプIQPCについて報告する。
論文参考訳（メタデータ） (2022-12-29T11:04:53Z)
Modelling semiconductor spin qubits and their charge noise environment for quantum gate fidelity estimation [0.9406493726662083]
半導体量子ドットに閉じ込められた電子のスピンは量子ビット(量子ビット)の実装の有望な候補である。本稿では、二重量子ドット(DQD)デバイスと荷電ノイズ環境のための共モデリングフレームワークを提案する。量子ゲート誤差と量子ドット閉じ込めの逆相関を求める。
論文参考訳（メタデータ） (2022-10-10T10:12:54Z)
Full-stack quantum computing systems in the NISQ era: algorithm-driven and hardware-aware compilation techniques [1.3496450124792878]
現在のフルスタック量子コンピューティングシステムの概要について概説する。我々は、隣接する層間の密な共設計と垂直な層間設計の必要性を強調します。
論文参考訳（メタデータ） (2022-04-13T13:26:56Z)
Efficient criteria of quantumness for a large system of qubits [58.720142291102135]
大規模部分量子コヒーレント系の基本パラメータの無次元結合について論じる。解析的および数値計算に基づいて、断熱進化中の量子ビット系に対して、そのような数を提案する。
論文参考訳（メタデータ） (2021-08-30T23:50:05Z)
Quantum Federated Learning with Quantum Data [87.49715898878858]
量子機械学習(QML)は、量子コンピューティングの発展に頼って、大規模な複雑な機械学習問題を探求する、有望な分野として登場した。本稿では、量子データ上で動作し、量子回路パラメータの学習を分散的に共有できる初めての完全量子連合学習フレームワークを提案する。
論文参考訳（メタデータ） (2021-05-30T12:19:27Z)

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。