論文の概要: Scalable platform for qudit-based quantum computing using polar molecules
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.10850v2
- Date: Fri, 15 Aug 2025 11:57:02 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-18 12:50:03.144
- Title: Scalable platform for qudit-based quantum computing using polar molecules
- Title（参考訳）: 極性分子を用いた量子コンピューティングのためのスケーラブルプラットフォーム
- Authors: Soleh Kh. Muminov, Evgeniy O. Kiktenko, Anastasiia S. Nikolaeva, Denis A. Drozhzhin, Sergey I. Matveenko, Aleksey K. Fedorov, Georgy V. Shlyapnikov,
- Abstract要約: 四重項間のゲートの絡み合いは、光学トラップの移動分子によって実現される。
単一のキュービット (d=2) を次元 2 = d = 5 のキュービットと、d=4, 5 の高次元キュービットに写像する符号化スキームを開発する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.5384718724090648
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We propose a model of a scalable qudit-based quantum processor that uses rotational degrees of freedom of polar molecules. Entangling gates between qudits are implemented via moving molecule in optical traps by exploiting dipole-dipole interactions to mediate coherent coupling. We develop encoding schemes that map single qubits (d=2) into qudits of dimensions 2 <= d <= 5, and pairs of qubits into higher-dimensional qudits with d=4, 5. This approach enables the realization of a universal set of quantum gates. In particular, we exploit additional levels that are present in the d=3 and d=5 qudits, which allows one to simplify the decomposition of multiqubit gates. We then analyze the relevant experimental parameters to realize our schemes with SrF and 87Rb133Cs molecules. The proposed approach offers a promising route towards scalable and versatile quantum information processing with multilevel systems, which can be potentially realized using currently available experimental facilities.
- Abstract（参考訳）: 極性分子の自由度を用いたスケーラブルな量子プロセッサのモデルを提案する。
四重項間のゲートは、双極子-双極子相互作用を利用してコヒーレントカップリングを仲介することにより、光トラップ中の移動分子を介して実装される。
単一のキュービット (d=2) を次元 2 <= d <= 5 のキュービットと、d=4, 5 の高次元キュービットに写像する符号化スキームを開発する。
このアプローチは、量子ゲートの普遍的な集合の実現を可能にする。
特に、d=3およびd=5キューディットに存在する追加レベルを利用して、マルチキュービットゲートの分解を単純化する。
次に、関連する実験パラメータを分析し、SrFおよび87Rb133Cs分子を用いてスキームを実現する。
提案手法は,マルチレベルシステムによるスケーラブルで汎用的な量子情報処理への有望な経路を提供する。
関連論文リスト
- Splitting and connecting singlets in atomic quantum circuits [0.0]
我々は、光学格子中にフェルミオンカリウム-40原子の2つの磁性状態の一対の対を作る。
我々は,50以上の格子点に対して99.78(3)%の単一シフト忠実度でパンピングを行い,このペアを非コヒーレンスな部分空間に分割する。
我々の研究は、絡み合いの複雑なパターンを作り、量子処理、センシング、原子干渉計への新しいアプローチを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-09-04T18:00:00Z) - Quantum Gate Generation in Two-Level Open Quantum Systems by Coherent
and Incoherent Photons Found with Gradient Search [77.34726150561087]
我々は、非コヒーレント光子によって形成される環境を、非コヒーレント制御によるオープン量子系制御の資源とみなす。
我々は、ハミルトニアンにおけるコヒーレント制御と、時間依存デコヒーレンス率を誘導する散逸器における非コヒーレント制御を利用する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-02-28T07:36:02Z) - Universal quantum computing with qubits embedded in trapped-ion qudits [0.70224924046445]
Quditベースの量子コンピューティングの最近の発展は、物理情報キャリアの数を増やすことなく量子プロセッサをスケールする興味深い可能性を開く。
そこで本研究では,量子回路を量子ビットに埋め込んだ場合の量子回路のコンパイル手法を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-02-06T17:54:09Z) - Blueprint of optically addressable molecular network for quantum circuit
architecture [14.72755140689925]
光学的に対応可能なスピンを持つ分子は、量子コンピューティングに優れたポテンシャルを持つことが示されている。
二次元分子ネットワークとプログラム可能なナノフォトニクスを統合した量子回路の青写真が提案された。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-11T10:41:54Z) - Entanglement catalysis for quantum states and noisy channels [41.94295877935867]
量子通信における絡み合いの性質とその役割について検討する。
バイパルタイト純状態間の変換については、普遍触媒の存在を証明している。
さらに、ノイズの多い量子チャネルを介して確立できる一重項の数を推定する方法も開発している。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-02-10T18:36:25Z) - A quantum processor based on coherent transport of entangled atom arrays [44.62475518267084]
量子プロセッサは動的で非局所的な接続を持ち、絡み合った量子ビットは高い並列性でコヒーレントに輸送されることを示す。
このアーキテクチャを用いて,クラスタ状態や7キュービットのSteane符号状態などの絡み合ったグラフ状態のプログラム生成を実現する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-07T19:00:00Z) - Coarse grained intermolecular interactions on quantum processors [0.0]
我々は、弱い相互作用する分子の基底状態を決定するのに理想的な電子応答の粗い粒度の表現を開発する。
本手法はIBM超伝導量子プロセッサ上で実証する。
我々は、現在の世代の量子ハードウェアは、弱い拘束力を持つが、それでも化学的にユビキタスで生物学的に重要な体制でエネルギーを探索することができると結論付けている。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-10-03T09:56:47Z) - Quantum simulation of $\phi^4$ theories in qudit systems [53.122045119395594]
回路量子力学(cQED)システムにおける格子$Phi4$理論の量子アルゴリズムの実装について論じる。
quditシステムの主な利点は、そのマルチレベル特性により、対角的な単一量子ゲートでしかフィールドの相互作用を実装できないことである。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-08-30T16:30:33Z) - 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)
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。