論文の概要: Cavity polariton blockade for non-local entangling gates with trapped atoms

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.14781v1
• Date: Thu, 20 Feb 2025 18:02:16 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-21 14:27:05.917989
• Title: Cavity polariton blockade for non-local entangling gates with trapped atoms
• Title（参考訳）: 閉じ込められた原子を持つ非局所エンタングリングゲートに対するキャビティ偏光子遮断
• Authors: Vineesha Srivastava, Sven Jandura, Gavin K. Brennen, Guido Pupillo,
• Abstract要約: マルチキュービットの絡み合ったW状態と非ローカルな$CZ$と$CZ$ゲートを実現するためのスキームを提案する。 Sqrt(1-1N)/sqrtC$とスケールする$N-$qubit W状態に対する状態準備誤差を解析的に取得する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: We propose a scheme for realizing multi-qubit entangled W-state and non-local $CZ$ and $C_2Z$ gates via a cavity polariton blockade mechanism with a system of atomic qubits coupled to a common cavity mode. The polariton blockade is achieved by tuning the system, an $N-$qubit register, such that no two atoms are simultaneously excited to the qubit excited state, and there is an effective coupling only between the ground state and a singly-excited W state of the qubit register. The control step requires only an external drive of the cavity mode and a global qubit pulse and no individual qubit addressing. We analytically obtain the state preparation error for an $N-$qubit W state which scales as $\sqrt{(1-1/N)}/\sqrt{C}$ where $C$ is the single particle cooperativity. We additionally show the application of the polariton blockade mechanism in realizing a non-local $CZ$ and $C_2Z$ gate by using a different set of computational qubit states, and characterize the gate errors which scale as $\sim 1/\sqrt{C}$.
• Abstract（参考訳）: 本研究では、共振器モードに結合した原子量子ビットのシステムを用いて、共振器偏光子遮断機構により、多量子交絡W状態と非局所$CZ$および$C_2Z$ゲートを実現する手法を提案する。 ポラリトン遮断は、2つの原子が同時にクビット励起状態に励起されることがなく、クビットレジスタの基底状態と単独励起されたW状態の間にのみ有効結合が存在するように、システム、$N-$qubitレジスタをチューニングすることで達成される。 制御ステップはキャビティモードの外部ドライブとグローバルキュービットパルスのみを必要とし、個々のキュービットアドレスは不要である。 我々は、$N-$qubit W状態に対する状態準備誤差を解析的に取得し、$\sqrt{(1-1/N)}/\sqrt{C}$とスケールする。 さらに,非局所的な$CZ$と$C_2Z$のゲートを計算キュービット状態の異なるセットを用いて実現し,$\sim 1/\sqrt{C}$というスケールのゲート誤差を特徴付ける。

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