論文の概要: Fast mixed-species quantum logic gates for trapped-ion quantum networks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.07185v1
• Date: Tue, 10 Dec 2024 04:47:53 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-11 14:36:36.077195
• Title: Fast mixed-species quantum logic gates for trapped-ion quantum networks
• Title（参考訳）: トラップイオン量子ネットワークのための高速混合量子論理ゲート
• Authors: Zain Mehdi, Varun D. Vaidya, Isabelle Savill-Brown, Phoebe Grosser, Alexander K. Ratcliffe, Haonan Liu, Simon A. Haine, Joseph J. Hope, C. Ricardo Viteri,
• Abstract要約: 本稿では, トラップイオン量子コンピュータにおける高速混在動作に対するアプローチを提案する。 我々は、混合同位体と混合種のイオン対の間にMHz速ゲートを実現するパルス列の理論と機械設計を開発する。 混合種高速ゲート機構により,物質-光子界面の高速スピン脱落に対するイオン-光子絡みの保護が可能であることを実証した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 34.26719239756968
• License:
• Abstract: Quantum logic operations between physically distinct qubits is an essential aspect of large-scale quantum information processing. We propose an approach to high-speed mixed-species entangling operations in trapped-ion quantum computers, based on mechanical excitation of spin-dependent ion motion by ultrafast pulsed lasers. We develop the theory and machine-design of pulse sequences that realise MHz-speed `fast gates' between a range of mixed-isotope and mixed-species ion pairings with experimentally-realistic laser controls. We demonstrate the robustness of the gate mechanism against expected experimental errors, and identify errors in ultrafast single-qubit control as the primary technical limitation. We demonstrate that the mixed-species fast gate mechanism enables the protection of ion-photon entanglement against rapid spin dephasing of matter-photon interfaces, paving the path for high-fidelity and high-speed quantum networking in trapped-ion architectures.
• Abstract（参考訳）: 物理的に異なる量子ビット間の量子論理演算は、大規模量子情報処理の重要な側面である。 超高速パルスレーザーによるスピン依存型イオン運動の機械的励起に基づいて、閉じ込められたイオン量子コンピュータにおける高速混合種混在動作へのアプローチを提案する。 我々は,実験現実的なレーザー制御による混合同位体と混合種のイオン対間におけるMHz速「高速ゲート」を実現するパルス列の理論と機械設計を開発する。 実験誤差に対するゲート機構のロバスト性を実証し,超高速単一ビット制御における誤差を主要な技術的限界として同定する。 混合種の高速ゲート機構により,物質-光子界面の高速スピンデフォーカスに対するイオン-光子絡みの保護が可能であり,捕捉イオン構造における高忠実かつ高速な量子ネットワークへの道を拓くことが実証された。

関連論文リスト

• Pulse-controlled qubit in semiconductor double quantum dots [57.916342809977785]
  単一電子電荷量子ビットの量子制御のための数値最適化多パルスフレームワークを提案する。 新規な制御方式は、キュービットを断熱的に操作すると同時に、高速で一般的な単一キュービット回転を行う能力も保持する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-03-08T19:00:02Z)
• Fast Ion Gates Outside the Lamb-Dicke Regime by Robust Quantum Optimal Control [16.769083043152627]
  イオントラップ量子プロセッサ上での高速エンタングルゲート実装のための量子最適制御フレームワークを提案する。 このフレームワークは、調整されたレーザーパルスを利用して、イオンの複数の振動側バンドを駆動し、フォノンを介するエンタングゲートを生成する。 我々のアプローチは、量子計算とシミュレーションのためのより大きな量子回路を実現するために量子ゲートを高速化するステップである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-09-20T11:14:00Z)
• Simulation of interaction-induced chiral topological dynamics on a digital quantum computer [3.205614282399206]
  キラルエッジ状態は、量子情報処理と電子輸送に関連するパラダイム的トポロジカル状態として追求されている。 我々は、フラックスやスピン軌道結合の代わりに、適切に設計された相互作用によって誘導されるキラルトポロジカルな伝播を示す。 このプラットフォームの量子的性質を活かして、現在の雑音型中間スケール量子コンピュータ(NISQ)における量子ビット数とゲート忠実性の制限を回避した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-07-28T18:00:29Z)
• Trapped-Ion Quantum Simulation of Collective Neutrino Oscillations [55.41644538483948]
  量子計算を用いて,Nニュートリノ系のコヒーレントな集団振動を2成分近似でシミュレートする手法について検討した。 第2次トロッタースズキ公式を用いたゲート複雑性は,量子信号処理などの他の分解方法よりも,システムサイズに優れることがわかった。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-07-07T09:39:40Z)
• Tunable photon-mediated interactions between spin-1 systems [68.8204255655161]
  我々は、光子を媒介とする効果的なスピン-1系間の相互作用に、光遷移を持つマルチレベルエミッタを利用する方法を示す。 本結果は,空洞QEDおよび量子ナノフォトニクス装置で利用可能な量子シミュレーションツールボックスを拡張した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-06-03T14:52:34Z)
• Generalized hyper-Ramsey-Bord\'e matter-wave interferometry: quantum engineering of robust atomic sensors with composite pulses [0.0]
  超狭光遷移を用いた新しい原子干渉のクラスは、量子工学の制御を非常に高い精度に推し進めている。 本稿では,ラムゼイ・ボーデ干渉計の量子工学的手法を提案し,パルス長調整,ラビ磁場振幅,周波数デチューニング,レーザー位相ステップの複数の複合レーザパルスを導入した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-02-13T12:30:07Z)
• Entangling Quantum Generative Adversarial Networks [53.25397072813582]
  量子生成逆数ネットワーク(量子GAN, EQ-GAN)のための新しいタイプのアーキテクチャを提案する。 EQ-GANはコヒーレントなエラーに対してさらなる堅牢性を示し、Google Sycamore超伝導量子プロセッサで実験的にEQ-GANの有効性を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-04-30T20:38:41Z)
• Experimental implementation of precisely tailored light-matter interaction via inverse engineering [5.131683740032632]
  断熱性へのショートカットは もともと 遅い断熱プロセスをスピードアップするために 提案されたもので 今では多用途の道具箱になっています ここでは、希土類イオン系における状態準備と状態工学のための高速で堅牢な制御を実装している。 提案手法は, 励起状態の崩壊と不均一な拡張によるデコヒーレンスを低減し, 従来の断熱スキームを超越していることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-01-29T08:17:01Z)
• Information Scrambling in Computationally Complex Quantum Circuits [56.22772134614514]
  53量子ビット量子プロセッサにおける量子スクランブルのダイナミクスを実験的に検討する。 演算子の拡散は効率的な古典的モデルによって捉えられるが、演算子の絡み合いは指数関数的にスケールされた計算資源を必要とする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-01-21T22:18:49Z)
• Experimental Quantum Generative Adversarial Networks for Image Generation [93.06926114985761]
  超伝導量子プロセッサを用いた実世界の手書き桁画像の学習と生成を実験的に行う。 我々の研究は、短期量子デバイス上での高度な量子生成モデル開発のためのガイダンスを提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-10-13T06:57:17Z)
• Speed-up Quantum Perceptron via Shortcuts to Adiabaticity [3.53163169498295]
  本稿では,シグモイド活性化関数を用いた高速非線形応答を実現するために,パーセプトロン上の制御場を逆エンジニアリングする量子パーセプトロンを提案する。 これにより、準アディバティックプロトコルと比較して、全体的なパーセプトロン性能が向上する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-03-22T16:24:16Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。