論文の概要: Logical entanglement distribution between distant 2D array qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.14894v1
• Date: Wed, 19 Mar 2025 04:39:32 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-20 15:22:59.057959
• Title: Logical entanglement distribution between distant 2D array qubits
• Title（参考訳）: 遠方2次元アレイ量子ビット間の論理的絡み合い分布
• Authors: Yuya Maeda, Yasunari Suzuki, Toshiki Kobayashi, Takashi Yamamoto, Yuuki Tokunaga, Keisuke Fujii,
• Abstract要約: 近接する相互作用を持つ2つの2次元量子ビットアレイの表面コードに基づく効率的な論理絡み合い分布プロトコルを提案する。 提案プロトコルの特筆すべき特徴は,エラー推定によるポストセレクションが可能であることである。 我々は,提案プロトコルの性能とトレードオフ関係を数値的に評価し,本プロトコルは実測可能な実験パラメータの忠実性を改善しつつ,論理的絡み合った状態を作成することができることを示した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.803311301885066
• License:
• Abstract: Sharing logical entangled pairs between distant quantum nodes is a key process to achieve fault tolerant quantum computation and communication. However, there is a gap between current experimental specifications and theoretical requirements for sharing logical entangled states while improving experimental techniques. Here, we propose an efficient logical entanglement distribution protocol based on surface codes for two distant 2D qubit array with nearest-neighbor interaction. A notable feature of our protocol is that it allows post-selection according to error estimations, which provides the tunability between the infidelity of logical entanglements and the success probability of the protocol. With this feature, the fidelity of encoded logical entangled states can be improved by sacrificing success rates. We numerically evaluated the performance of our protocol and the trade-off relationship, and found that our protocol enables us to prepare logical entangled states while improving fidelity in feasible experimental parameters. We also discuss a possible physical implementation using neutral atom arrays to show the feasibility of our protocol.
• Abstract（参考訳）: 遠い量子ノード間で論理的絡み合ったペアを共有することは、フォールトトレラントな量子計算と通信を実現するための重要なプロセスである。 しかし、現状の実験的な仕様と論理的絡み合った状態を共有するための理論的な要件の間にはギャップがある。 そこで本研究では,近接する相互作用を持つ2つの2次元量子ビットアレイの表面符号に基づく効率的な論理絡み合い分布プロトコルを提案する。 提案プロトコルの特筆すべき特徴は,論理的絡み合いの不確かさとプロトコルの成功確率を調整可能な,誤り推定による後選択を可能にすることである。 この特徴により、エンコードされた論理的絡み合った状態の忠実度は、成功率を犠牲にして改善することができる。 我々は,提案プロトコルの性能とトレードオフ関係を数値的に評価し,本プロトコルは実測可能な実験パラメータの忠実性を改善しつつ,論理的絡み合った状態を作成することができることを示した。 また、中性原子配列を用いた物理実装の可能性についても論じ、プロトコルの実現可能性を示す。

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