論文の概要: Fault-tolerant optical interconnects for neutral-atom arrays
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.08955v1
- Date: Fri, 16 Aug 2024 18:00:40 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-20 23:26:14.953480
- Title: Fault-tolerant optical interconnects for neutral-atom arrays
- Title（参考訳）: 中性原子配列に対するフォールトトレラント光配線
- Authors: Josiah Sinclair, Joshua Ramette, Brandon Grinkemeyer, Dolev Bluvstein, Mikhail Lukin, Vladan Vuletić,
- Abstract要約: 我々はニュートラル原子配列に基づく局所的誤り訂正モジュールの大規模なフォールトトレラント接続を可能にするためにフォトニックリンクを用いて解析する。
局所2量子Rydbergゲートと非局所ベルペアの誤差を1%以下と10%以下とすることで,耐故障性の条件を達成できることが判明した。
論理量子ビットを直接対向すると、この速度は25-2000kHzの範囲での誤差補正サイクルに変換され、フォールトトレランスの要件をすべて満たし、100kHzの論理クロックサイクルでは十分速い。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We analyze the use of photonic links to enable large-scale fault-tolerant connectivity of locally error-corrected modules based on neutral atom arrays. Our approach makes use of recent theoretical results showing the robustness of surface codes to boundary noise and combines recent experimental advances in atom array quantum computing with logical qubits with optical quantum networking techniques. We find the conditions for fault-tolerance can be achieved with local two-qubit Rydberg gate and non-local Bell pair errors below 1% and 10%, respectively, without requiring distillation or space-time overheads. Realizing the interconnects with a lens, a single optical cavity, or an array of cavities enables a Bell pair generation rate in the 1-50 MHz range. When directly interfacing logical qubits, this rate translates to error-correction cycles in the 25-2000 kHz range, satisfying all requirements for fault tolerance and in the upper range fast enough for 100 kHz logical clock cycles.
- Abstract（参考訳）: 我々はニュートラル原子配列に基づく局所的誤り訂正モジュールの大規模なフォールトトレラント接続を可能にするためにフォトニックリンクを用いて解析する。
提案手法は, 境界雑音に対する表面符号の堅牢性を示す最近の理論的結果を利用しており, 原子配列量子コンピューティングの最近の実験的進歩と論理量子ビットと光学量子ネットワーク技術を組み合わせたものである。
局所2量子Rydbergゲートと非局所ベルペアの誤差は, 蒸留や時空のオーバーヘッドを伴わずに, それぞれ1%以下, 10%以下で達成できることがわかった。
レンズ、単一の光学キャビティ、またはキャビティの配列との相互接続を実現することで、1-50MHzの範囲でベル対の生成率を実現することができる。
論理量子ビットを直接対向すると、この速度は25-2000kHzの範囲での誤差補正サイクルに変換され、フォールトトレランスの要件をすべて満たし、100kHzの論理クロックサイクルでは十分速い。
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