論文の概要: Drive-Through Quantum Gate: Non-Stop Entangling a Mobile Ion Qubit with a Stationary One
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.16537v1
- Date: Fri, 23 Jan 2026 08:15:43 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-01-26 14:27:27.602154
- Title: Drive-Through Quantum Gate: Non-Stop Entangling a Mobile Ion Qubit with a Stationary One
- Title（参考訳）: ドライブスルー量子ゲート:移動体イオン量子ビットと静止体を囲む非ストップ
- Authors: Ting Hsu, Wen-Han Png, Kuan-Ting Lin, Ming-Shien Chang, Guin-Dar Lin,
- Abstract要約: イオンシャットリングに基づく量子電荷結合デバイス(QCCD)は有望なアプローチと考えられている。
定常イオン量子ビットと連続輸送移動イオンとの間の新しいエンタングリング方式を提案する。
理論的には、現在の技術の範囲内で0.01%のゲート誤差を示す。
- 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: Towards the scalable realization of a quantum computer, a quantum charge-coupled device (QCCD) based on ion shuttling has been considered a promising approach. However, the processes of detaching an ion from an array, reintegrating it, and driving non-uniform motion introduce severe heating, requiring significant time and laser power for re-cooling and stabilization. To mitigate these challenges, we propose a novel entangling scheme between a stationary ion qubit and a continuously transported mobile ion, which remains in uniform motion and minimizes motional heating. We theoretically demonstrate a gate error on the order of 0.01%, within reach of current technology. This approach enables resource-efficient quantum operations and facilitates long-distance entanglement distribution, where stationary trapped-ion arrays serve as memory units and mobile ions act as communication qubits passing beside them. Our results pave the way for an alternative trapped-ion architecture beyond the QCCD paradigm.
- Abstract（参考訳）: 量子コンピュータのスケーラブルな実現に向けて、イオンシャットリングに基づく量子電荷結合デバイス(QCCD)は有望なアプローチと考えられている。
しかし、イオンを配列から脱離させ、再結合させ、非均一運動を駆動する過程は深刻な加熱をもたらし、冷却と安定化のためにかなりの時間とレーザーパワーを必要とする。
これらの課題を軽減するため,静止イオン量子ビットと連続移動イオンとの新たな絡み合い方式を提案する。
理論的には、現在の技術の範囲内で0.01%のゲート誤差を示す。
このアプローチは、資源効率の高い量子演算を可能にし、固定されたトラップイオンアレイがメモリユニットとして機能し、移動イオンが通信キュービットとして機能し、長距離の絡み合い分布を促進する。
この結果から,QCCDパラダイムを超越した代替イオンアーキテクチャの実現が期待できる。
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