論文の概要: Efficient Entanglement Purification Circuit Design for Dual-Species Atom Arrays

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.12370v1
• Date: Mon, 15 Sep 2025 19:04:51 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-09-17 17:50:52.726255
• Title: Efficient Entanglement Purification Circuit Design for Dual-Species Atom Arrays
• Title（参考訳）: デュアルスペックアトムアレイの効率的な絡み合い浄化回路設計
• Authors: Bikun Li, Daniel Dilley, Alvin Gonzales, Thomas A. Hahn, Rotem Arnon, Hannes Bernien, Zain Saleem, Liang Jiang,
• Abstract要約: エンタングルメント浄化プロトコル(EPP)は、ノイズ量子系において高忠実な絡み合った状態を生成する。 蒸留可能な入力状態に対する忠実度向上と有限蒸留速度を両立させ, 精製性能の向上を図った。 本稿では,2種のRydberg原子配列に配向したEPPの効率的な回路設計を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.0209776759102047
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Entanglement purification protocols (EPPs) are essential for generating high-fidelity entangled states in noisy quantum systems, enabling robust quantum networking and computation. Building on the circuit of the foundational recurrence protocol, we generalize two-way EPPs to arbitrary stabilizer codes. Through analytical derivations and noisy circuit simulations incorporating circuit-level noise, we demonstrate enhanced purification performance, with fidelity improvements and finite distillation rates for distillable input states. We propose efficient circuit designs for EPPs tailored to dual-species Rydberg atom arrays, leveraging species-specific laser control and interspecies Rydberg interactions. Introducing a low-overhead operation set, the dual-species atom convenient operation set, we facilitate straightforward compilation of EPP circuits without the need for ancillary atoms or complex atom rearrangements. Our framework provides practical guidance for near-term implementations on dual-species platforms, advancing towards scalable entanglement distribution in neutral atom systems and paving the way for fault-tolerant quantum technologies.
• Abstract（参考訳）: エンタングルメント浄化プロトコル(EPP)は、ノイズ量子システムにおいて高忠実な絡み合った状態を生成するために必須であり、堅牢な量子ネットワークと計算を可能にする。 基本再帰プロトコルの回路上に構築された二方向EPPを任意の安定化符号に一般化する。 回路レベルのノイズを取り入れた解析的導出とノイズ回路シミュレーションにより, 精製性能が向上し, 蒸留可能な入力状態に対する有限蒸留速度が向上した。 本稿では,2種のRydberg原子配列に配向したEPPの効率的な回路設計を提案し,種特異的レーザー制御と種間Rydberg相互作用を利用した。 低オーバーヘッド演算セット, 二重種原子便利な演算セットの導入により, 補助原子や複雑な原子再構成を必要とせずにEPP回路の簡単なコンパイルが容易になる。 本フレームワークは,2種のプラットフォーム上での短期的な実装のための実践的ガイダンスを提供するとともに,中性原子系におけるスケーラブルな絡み合い分布へ向け,フォールトトレラント量子技術への道を開く。

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