論文の概要: Error-Detected Quantum Operations with Neutral Atoms Mediated by an Optical Cavity
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.10787v1
- Date: Mon, 14 Oct 2024 17:53:48 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-10-29 19:34:54.157960
- Title: Error-Detected Quantum Operations with Neutral Atoms Mediated by an Optical Cavity
- Title（参考訳）: 光キャビティにより媒介される中性原子による誤り検出量子演算
- Authors: Brandon Grinkemeyer, Elmer Guardado-Sanchez, Ivana Dimitrova, Danilo Shchepanovich, G. Eirini Mandopoulou, Johannes Borregaard, Vladan Vuletić, Mikhail D. Lukin,
- Abstract要約: 本稿では,光ツイーザの単一原子をファブリペロファイバキャビティに結合するプラットフォームを提案する。
99.960$+14_-24%の忠実度を持つ高速な量子ビット状態読み出しと、共振器を介するエンタングルメント生成のための2つの手法を統合誤差検出で示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Neutral atom quantum processors are a promising platform for large-scale quantum computing. Integrating them with an optical cavity enables fast nondestructive qubit readout and access to fast remote entanglement generation for quantum networking. Here, we introduce a platform for coupling single atoms in optical tweezers to a Fabry-Perot Fiber Cavity. Leveraging the strong atom-cavity coupling, we demonstrate fast qubit state readout with 99.960$^{+14}_{-24}\%$ fidelity and two methods for cavity-mediated entanglement generation with integrated error detection. First, we use cavity-carving to generate a Bell state with 91(4)$\%$ fidelity and a 32(1)$\%$ success rate. Second, we perform a cavity-mediated gate with a deterministic entanglement fidelity of 52.5(18)$\%$, increased to 76(2)$\%$ with error detection. The new capabilities enabled by this platform pave the way towards modular quantum computing and networking.
- Abstract（参考訳）: ニュートラル原子量子プロセッサは大規模量子コンピューティングのための有望なプラットフォームである。
光キャビティと統合することで、高速な非破壊量子ビット読み出しと、量子ネットワークのための高速なリモート絡み合わせ生成へのアクセスが可能になる。
本稿では,光ツイーザの単一原子をファブリペロファイバキャビティに結合するプラットフォームを提案する。
強い原子空洞結合を利用すると、99.960$^{+14}_{-24}\%$フィディリティと、積分誤差検出による空洞型エンタングルメント生成の2つの手法で高速量子ビット状態の読み出しを実演する。
まず空洞彫刻を用いて91(4)$\%$忠実度と32(1)$\%$成功率のベル状態を生成する。
第2に, 52.5(18)$\%$, increased to 76(2)$\%$ with error detection。
このプラットフォームによって実現された新しい機能は、モジュラー量子コンピューティングとネットワークへの道を開いた。
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