論文の概要: Multi-Qubit Parity Gates for Rydberg Atoms in Various Configurations
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.09686v1
- Date: Wed, 11 Jun 2025 13:02:51 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-06-13 06:35:02.977819
- Title: Multi-Qubit Parity Gates for Rydberg Atoms in Various Configurations
- Title(参考訳): 様々な構成のRydberg原子に対するマルチキュービットパリティゲート
- Authors: Javad Kazemi, Michael Schuler, Christian Ertler, Wolfgang Lechner,
- Abstract要約: 中性原子系におけるマルチキュービットパリティ相ゲートを実現するためのネイティブアプローチを提案する。
レーザー位相の時間プロファイルを形成することにより、個々の量子ビットアドレッシングを必要とせず、高忠実で時間効率の良い複数の量子ビット間のエンタングリング操作を可能にする。
その結果、短期中性原子量子プロセッサにおける複雑なマルチキュービット量子演算の実践的実装が容易となった。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.3749861135832073
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We present a native approach for realizing multi-qubit parity phase gates in neutral atom systems through global phase modulation of a Rydberg excitation laser. By shaping the temporal profile of the laser's phase, we enable high fidelity, time efficient entangling operations between multiple qubits without requiring individual qubit addressing. To mitigate intrinsic noise sources including spontaneous decay and motional effects, we develop a noise-aware optimal control framework that reduces gate errors under the presence of noise while maintaining smooth pulse profiles suitable for experimental implementation. In addition to equidistant qubit arrangements, we explore the impact of non-equidistant atomic configurations, where interaction inhomogeneity becomes significant. In these cases, the flexibility of our control approach helps to compensate for such variations, supporting reliable gate performance across different spatial layouts. These results facilitate the practical implementation of complex, multi-qubit quantum operations in near-term neutral atom quantum processors.
- Abstract(参考訳): 我々は,リドバーグ励起レーザーの大域的位相変調による中性原子系の多ビットパリティ相ゲートの実現のためのネイティブアプローチを提案する。
レーザー位相の時間プロファイルを形成することにより、個々の量子ビットアドレッシングを必要とせず、高忠実で時間効率の良い複数の量子ビット間のエンタングリング操作を可能にする。
自然減衰や運動効果を含む固有ノイズ源を緩和するため,実験実施に適したスムーズなパルスプロファイルを維持しつつ,ノイズ存在下でのゲート誤差を低減するノイズ認識最適制御フレームワークを開発した。
等距離量子ビット配置に加えて、相互作用の不均一性が重要となる非等距離原子配置の影響を探索する。
このような場合、制御手法の柔軟性は、このような変動を補うのに役立ち、異なる空間配置における信頼性の高いゲート性能をサポートする。
これらの結果は、短期中性原子量子プロセッサにおける複雑なマルチキュービット量子演算の実践的実装を促進する。
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