論文の概要: Realizing fracton order from long-range quantum entanglement in programmable Rydberg atom arrays

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.05885v1
• Date: Mon, 8 Jul 2024 12:46:08 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-07-09 15:50:25.636699
• Title: Realizing fracton order from long-range quantum entanglement in programmable Rydberg atom arrays
• Title（参考訳）: プログラム可能なRydberg原子配列における長距離量子絡み合いからのフラクトン秩序の実現
• Authors: Andriy H. Nevidomskyy, Hannes Bernien, Alexander Canright,
• Abstract要約: 量子情報のストアングには、量子デコヒーレンスと戦う必要があるため、時間の経過とともに情報が失われる。 誤り耐性の量子メモリを実現するために、局所的なノイズ源が別の状態に変化できないように設計された退化状態の量子重ね合わせに情報を格納したい。 このプラットフォームは、真のエラー耐性量子メモリの目標に向けて、特定の種類のエラーを検出し、修正することを可能にする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 45.19832622389592
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Storing quantum information, unlike information in a classical computer, requires battling quantum decoherence, which results in a loss of information over time. To achieve error-resistant quantum memory, one would like to store the information in a quantum superposition of degenerate states engineered in such a way that local sources of noise cannot change one state into another, thus preventing quantum decoherence. One promising concept is that of fracton order -- a phase of matter with a large ground state degeneracy that grows subextensively with the system size. Unfortunately, the models realizing fractons are not friendly to experimental implementations as they require unnatural interactions between a substantial number (of the order of ten) of qubits. We demonstrate how this limitation can be circumvented by leveraging the long-range quantum entanglement created using only pairwise interactions between the code and ancilla qubits, realizable in programmable tweezer arrays of Rydberg atoms. We show that this platform also allows to detect and correct certain types of errors en route to the goal of true error-resistant quantum memory.
• Abstract（参考訳）: 量子情報のストアングは、古典的なコンピュータの情報とは異なり、量子デコヒーレンスと戦わなければならないため、時間の経過とともに情報が失われる。 誤り耐性の量子メモリを実現するために、局所的なノイズ源が別の状態に変化できないように構築された縮退状態の量子重ね合わせに情報を格納し、量子デコヒーレンスを防止する。 一つの有望な概念はフラクトン秩序(英語版)であり、システムサイズに比例して大きく成長する大きな基底状態の縮退を持つ物質相である。 残念なことに、フラクトンを実現するモデルは、(10の順序の)相当数の量子ビットの間の不自然な相互作用を必要とするため、実験的な実装には適さない。 この制限は、コードとアシラ量子ビット間のペアの相互作用のみを用いて作られた長距離量子絡み合いを利用して、Rydberg原子のプログラム可能なツイーザーアレイで実現可能であることを実証する。 このプラットフォームは、真のエラー耐性量子メモリの目標に向けて、特定の種類のエラーを検出し、修正することを可能にする。

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