論文の概要: Analysis of the action of conventional trapped-ion entangling gates in qudit space

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.21886v1
• Date: Wed, 25 Feb 2026 13:08:30 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-02-26 18:19:16.839796
• Title: Analysis of the action of conventional trapped-ion entangling gates in qudit space
• Title（参考訳）: クディット空間における従来の閉じ込められたイオンエンタングリングゲートの作用の解析
• Authors: Pavel Kamenskikh, Nikita Semenin, Ilia Zalivako, Vasiliy Smirnov, Ilya Semerikov, Ksenia Khabarova, Nikolay Kolachevsky,
• Abstract要約: 閉じ込められたイオン系では、絡み合った操作は、もはやグローバルではない特定のレベルに位相を蓄積する。 この研究は、Mlmer-Srensen と Light-shift ゲートに蓄積されたこれらの追加のエンタングリングと非エンタングリング相の理論を探求する。 本研究は,Quditベースの量子プロセッサの実用的でスケーラブルな実装に向けての道を開くものである。
• 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: Qudits, or multi-level quantum information carriers, present a promising path for scaling quantum computers. However, their use introduces increased complexity in quantum logic, necessitating careful control of relative phases between different qudit levels. In trapped-ion systems, entangling operations accumulate phases on specific levels that are no longer global, unlike in qubit architectures. Furthermore, the structure of multi-level gates becomes increasingly intricate with higher-dimensional Hilbert spaces. This work explores the theory of these additional entangling and non-entangling phases, accumulated in Mølmer--Sørensen and Light-shift gates. We propose methods to actively compensate for these phases, enhance gate robustness against parameter fluctuations, and simplify native gates for more efficient circuit decomposition. Our results pave the way toward the practical and scalable implementation of qudit-based quantum processors.
• Abstract（参考訳）: マルチレベル量子情報キャリア(Quadits)は、量子コンピュータをスケールするための有望なパスを提供する。 しかし、それらの利用は量子論理学の複雑さを増し、異なるキューディットレベル間の相対位相を慎重に制御する必要がある。 閉じ込められたイオン系では、エンタングル操作はキュービットアーキテクチャとは異なり、もはやグローバルではない特定のレベルに位相を蓄積する。 さらに、多層ゲートの構造は高次元ヒルベルト空間でますます複雑になる。 この研究は、Mølmer--Sørensen と Light-shift gate に蓄積されたこれらの追加のエンタングリングと非エンタングリング相の理論を探求する。 本稿では,これらの位相を積極的に補償し,パラメータ変動に対するゲートロバスト性を高め,より効率的な回路分解のためにネイティブゲートを単純化する手法を提案する。 本研究は,Quditベースの量子プロセッサの実用的でスケーラブルな実装に向けての道を開くものである。

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