論文の概要: A scaled local gate controller for optically addressed qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.08539v1
• Date: Thu, 12 Oct 2023 17:30:27 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-10-15 10:29:50.363655
• Title: A scaled local gate controller for optically addressed qubits
• Title（参考訳）: 光アドレス量子ビットのためのスケールド局所ゲートコントローラ
• Authors: Bichen Zhang, Pai Peng, Aditya Paul, Jeff D. Thompson
• Abstract要約: そこで本研究では,市販部品をベースとした光変調器システムについて述べる。 変調器は46dBの絶滅率を達成し、最寄りのクロストークは44$dB、ビーム間隔は4.6Wである。 このアプローチは、任意の光アドレス量子ビットプラットフォームにおいて、クロストーク誤り率の低いゲートの局所アドレッシングに適している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.078139820108554
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Scalable classical controllers are a key component of future fault-tolerant quantum computers. Neutral atom quantum computers leverage commercially available optoelectronic devices for generating large-scale tweezer arrays and performing parallel readout, but implementing massively parallel, locally-addressed gate operations is an open challenge. In this work, we demonstrate an optical modulator system based on off-the-shelf components, which can generate a two-dimensional array of over 10,000 focused spots with uniform frequency and amplitude, and switching them on and off individually in arbitrary configurations at rates of up to 43 kHz. Through careful control of aberrations, the modulator achieves an extinction ratio of 46 dB, and nearest-neighbor crosstalk of $-44$ dB with a beam spacing of 4.6 waists. The underlying components can operate at wavelengths from the UV to the NIR, and sustain high laser intensities. This approach is suitable for local addressing of gates with low cross-talk error rates in any optically addressed qubit platform, including neutral atoms, trapped ions, or solid-state atomic defects.
• Abstract（参考訳）: スケーラブルなクラシックコントローラは、将来のフォールトトレラント量子コンピュータの重要なコンポーネントである。 中性原子量子コンピュータは、市販の光電子デバイスを利用して大規模なトワイザーアレイを生成し、並列読み込みを行うが、超並列で局所アドレスのゲート操作を実装することは難しい。 そこで本研究では,一様周波数と振幅を持つ1万以上の集束スポットを2次元アレイで生成し,43khzまでのレートで任意の構成で個別にオン・オフする,オフ・ザ・シェル・コンポーネントに基づく光変調器システムを提案する。 収差を慎重に制御することで、変調器は46dBの絶滅率を達成し、最寄りのクロストークは44$dB、ビーム間隔は4.6Wである。 基礎となるコンポーネントはUVからNIRまでの波長で動作し、高いレーザー強度を維持することができる。 このアプローチは、中性原子、閉じ込められたイオン、固体原子欠陥を含む光学的に処理された任意の量子ビットプラットフォームにおいて、クロストークエラー率の低いゲートの局所アドレス化に適している。

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