論文の概要: MAQCY: Modular Atom-Array Quantum Computing with Space-Time Hybrid Multiplexing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.02940v1
• Date: Fri, 03 Oct 2025 12:31:16 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-06 16:35:52.377935
• Title: MAQCY: Modular Atom-Array Quantum Computing with Space-Time Hybrid Multiplexing
• Title（参考訳）: MAQCY: 時空間ハイブリッド多重化によるモジュール型原子アレイ量子コンピューティング
• Authors: Andrew Byun, Chanseul Lee, Eunsik Yoon, Minhyuk KimMinhyuk Kim, Tai Hyun Yoon,
• Abstract要約: 時空間ハイブリッド多重化(MAQCY)を用いたモジュール型原子アレイ量子コンピューティングアーキテクチャを提案する。 MAQCYは、完全に接続されたスケーラブルな普遍量子計算のための動的光学ツイーザーベースのプロトコルである。 また、イッテルビウム同位体を用いた具体的な実装を提案し、大規模でフォールトトレラントな量子コンピューティングへの道を開いた。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We present a modular atom-array quantum computing architecture with space-time hybrid multiplexing (MAQCY), a dynamic optical tweezer-based protocol for fully connected and scalable universal quantum computation. By extending the concept of globally controlled static dual-species Rydberg atom wires [1], we develop an entirely new approach using Q-Pairs, which consist of globally controlled and temporally multiplexed dual-species Rydberg blockaded atom and superatom pairs. Space-time hybrid multiplexing of Q-Pairs achieves O(N) linear scaling in the number of required physical qubits, while preserving coherence and mitigating circuit-depth limitations through in-situ atom replacement. To demonstrate MAQCY's versatility, we implement a three-qubit quantum Fourier transform using only global operations and atom transport. We also propose a concrete implementation using ytterbium isotopes, paving the way toward large-scale, fault-tolerant quantum computing.
• Abstract（参考訳）: 完全連結でスケーラブルな普遍量子計算のための動的光ツイーザーベースのプロトコルである、時空間ハイブリッド多重化(MAQCY)を用いたモジュラー原子アレイ量子コンピューティングアーキテクチャを提案する。 大域的に制御された静的な二重種(英語版) Rydberg atom wires [1] という概念を拡張して、世界的に制御され、時間的に多重化された二重種(英語版) Rydberg ブロックされた原子と超原子対からなる Q-Pairs を用いた全く新しいアプローチを開発する。 Q-Pairsの時空間ハイブリッド多重化は、必要量子ビット数のO(N)線形スケーリングを実現し、原子置換によるコヒーレンスと回路深度制限を緩和する。 MAQCYの汎用性を実証するため,大域演算と原子輸送のみを用いた3量子量子フーリエ変換を実装した。 また、イッテルビウム同位体を用いた具体的な実装を提案し、大規模でフォールトトレラントな量子コンピューティングへの道を開いた。

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