論文の概要: Resource overheads and attainable rates for trapped-ion lattice surgery

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.18764v1
• Date: Wed, 26 Jun 2024 21:27:36 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-06-28 15:56:54.486841
• Title: Resource overheads and attainable rates for trapped-ion lattice surgery
• Title（参考訳）: トラップイオン格子手術における資源オーバーヘッドと到達率
• Authors: Hudson Leone, Thinh Le, S. Srikara, Simon Devitt,
• Abstract要約: 本研究では,空間的に分離されたイオン表面符号間の耐故障性格子手術に必要なイオン数を推定する。 この結果から,トラップイオン量子コンピュータのスケール化のために,光カップリングの改善が急務であることが示唆された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We present estimates for the number of ions needed to implement fault-tolerant lattice surgery between spatially separated trapped-ion surface codes. Additionally, we determine attainable lattice surgery rates given a number of dedicated "communication ions" per logical qubit. Because our analysis depends heavily on the rate that syndrome extraction cycles take place, we survey the state-of the art and propose three possible cycle times between $10$ and $1000 \mu s$ that we could reasonably see realised provided certain technological milestones are met. Consequently, our numerical results indicate that hundreds of resource ions will be needed for lattice surgery in the slowest case, while close to a hundred thousand will be needed in the fastest case. The main factor contributing to these prohibitive estimates is the limited rate that ions can be coupled across traps. Our results therefore indicate an urgent need for improved optical coupling in order for trapped-ion quantum computers to scale.
• Abstract（参考訳）: 本研究では,空間的に分離されたイオン表面符号間の耐故障性格子手術に必要なイオン数の推定を行う。 さらに、論理量子ビット当たりの「通信イオン」を多数与えて、達成可能な格子手術率を決定する。 我々の分析は、症候群抽出サイクルの発生率に大きく依存するため、技術の現状を調査し、特定の技術的マイルストーンが満たされた場合、合理的に実現できる10ドルから1000ドルまでの3つのサイクルタイムを提案する。 その結果,最も低速な症例では数百個の資源イオンが必要であり,最速の場合では数十万近い資源イオンが必要であることが示唆された。 これらの禁止的な見積もりに寄与する主な要因は、イオンがトラップ間で結合できる制限速度である。 以上の結果から,トラップイオン量子コンピュータをスケールさせるためには,光カップリングの改善が急務であることが示唆された。

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