論文の概要: Microgravity and Near-Absolute Zero: A New Frontier in Quantum Computing Hardware
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.11091v1
- Date: Thu, 11 Dec 2025 20:07:17 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-12-15 15:48:11.559225
- Title: Microgravity and Near-Absolute Zero: A New Frontier in Quantum Computing Hardware
- Title（参考訳）: 微小重力と近接絶対零点:量子コンピューティングハードウェアの新しいフロンティア
- Authors: Denis Saklakov,
- Abstract要約: 微小重力と超低温(絶対零度付近)の組み合わせにより、量子ハードウェアの「理想的」な動作環境が提供されることを示す。
重力摂動 熱騒音 振動障害は最小限です
地上および微小重力下で同じ量子プロセッサを並べて比較する実験を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum computing qubits are notoriously fragile, requiring extreme isolation from environmental disturbances. This paper advances the hypothesis that a combination of microgravity and ultra-low temperature (near absolute zero) provides an almost "ideal" operating environment for quantum hardware. Under such conditions, gravitational perturbations, thermal noise, and vibrational disturbances are minimized, thereby significantly extending qubit coherence times and reducing error rates. We survey four leading qubit platforms - superconducting circuits, trapped ions, ultracold neutral atoms, and photonic qubits - and explain how each can benefit from a weightless, cryogenic setting. Recent experiments support this vision: Bose-Einstein condensates on the International Space Station (ISS) maintained matter-wave coherence far longer than on Earth, atomic clocks in orbit achieved record stability, and a photonic quantum computer deployed in space is demonstrating robust operation. Finally, we outline a proposed side-by-side experiment comparing identical quantum processors on the ground and in microgravity. Such a test would directly measure improvements in qubit coherence (T1, T2), gate fidelity, and readout accuracy when the influence of gravity is removed.
- Abstract（参考訳）: 量子コンピューティングの量子ビットは壊れやすいことで知られており、環境障害から極端に隔離する必要がある。
本稿では、微小重力と超低温(絶対零度付近)の組み合わせが、量子ハードウェアにほぼ「理想的」な動作環境を提供するという仮説を推し進める。
このような条件下では、重力摂動、熱ノイズ、振動の乱れを最小限に抑え、クォービットのコヒーレンス時間を大幅に延長し、誤差率を下げる。
超伝導回路、閉じ込められたイオン、超低温中性原子、フォトニック量子ビットの4つの主要な量子ビットプラットフォームを調査し、それぞれが無重力で低温の環境の恩恵を受ける方法を説明する。
ボース=アインシュタインは国際宇宙ステーション(ISS)の物質波コヒーレンスを地球よりもはるかに長く維持し、軌道上の原子時計は記録的な安定性を達成し、宇宙に展開するフォトニック量子コンピュータは堅牢な運用を実証している。
最後に、同じ量子プロセッサを地上および微小重力下で比較したサイドバイサイド実験について概説する。
このような試験は、クォービットコヒーレンス(T1, T2)、ゲートの忠実度、重力の影響を除去した場合の読み出し精度を直接測定する。
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