論文の概要: Efficient construction of fault-tolerant neutral-atom cluster states
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.20009v1
- Date: Sat, 26 Jul 2025 16:55:52 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-07-29 16:23:56.668358
- Title: Efficient construction of fault-tolerant neutral-atom cluster states
- Title（参考訳）: 耐故障性中性原子クラスター状態の効率的な構築
- Authors: Luke M. Stewart, Gefen Baranes, Joshua Ramette, Josiah Sinclair, Vladan Vuletić,
- Abstract要約: 本稿では,高忠実度多原子絡み合った状態を3次元クラスタ状態に生成し,マージするためのプロトコルを提案する。
我々のシミュレーションは、スケーラブルなフォールトトレラントクラスタ状態を構築するのに、最先端の高精細光キャビティが十分であることを示している。
- 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: Cluster states are a useful resource in quantum computation, and can be generated by applying entangling gates between next-neighbor qubits. Heralded entangling gates offer the advantage of high post-selected fidelity, and can be used to create cluster states at the expense of large space-time overheads. We propose a low-overhead protocol to generate and merge high-fidelity many-atom entangled states into a 3D cluster state that supports fault-tolerant universal logical operations. Our simulations indicate that a state-of-the-art high-finesse optical cavity is sufficient for constructing a scalable fault-tolerant cluster state with loss and Pauli errors remaining an order of magnitude below their respective thresholds. This protocol reduces the space-time resource requirements for cluster state construction, highlighting the measurement-based method as an alternative approach to achieving large-scale error-corrected quantum processing with neutral atoms.
- Abstract（参考訳）: クラスター状態は量子計算において有用な資源であり、隣の量子ビット間で絡み合うゲートを適用することで生成することができる。
封印されたエンタングゲートは、高い選択後の忠実さの利点を提供し、大きな時空オーバーヘッドを犠牲にしてクラスター状態を作成するために使用することができる。
フォールトトレラントなユニバーサル論理演算をサポートする3次元クラスタ状態に高忠実度多原子絡み合った状態を生成し,マージする低オーバヘッドプロトコルを提案する。
シミュレーションにより, 耐障害性を有するスケーラブルなクラスタ状態を構築するためには, 最先端の高精細光キャビティが十分であること, パウリの誤差が各閾値より1桁下にあることが示唆された。
このプロトコルは、クラスター状態構築のための時空間リソースの要求を減らし、中性原子による大規模な誤り訂正量子処理を実現するための代替アプローチとして測定ベースの手法を強調した。
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