論文の概要: Cavity-Free Distributed Quantum Computing with Rydberg Ensembles via Collective Enhancement
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.14854v1
- Date: Mon, 16 Mar 2026 05:53:21 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-17 16:19:36.07777
- Title: Cavity-Free Distributed Quantum Computing with Rydberg Ensembles via Collective Enhancement
- Title（参考訳）: 集合的拡張によるRydbergアンサンブルを用いたキャビティフリー分散量子コンピューティング
- Authors: Aman Ullah,
- Abstract要約: Rydberg原子アンサンブルの集合的拡張に基づく空洞のない量子ネットワークのための完全なアーキテクチャについて述べる。
このプロトコルは、Rydbergブロックと位相整合方向放射を利用して、性能を犠牲にすることなく光学キャビティを除去する。
リトライプロトコルを可能にする量子メモリでは、絡み合い発生率は20kmの分離で600ドルHzを超える。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.7202899712601956
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: A complete architecture for cavity-free quantum networking based on collective enhancement in Rydberg atom ensembles is presented. The protocol exploits Rydberg blockade and phase-matched directional emission to eliminate optical cavities without sacrificing performance. The architecture comprises three steps: (i) local control-ensemble entanglement via Rydberg blockade with fidelity $F_{\mathrm{gate}} \approx 99.93\%$; (ii) atom-photon conversion via Raman transitions, achieving directional emission ($η_{\mathrm{dir}} \approx 35\%$) and single-node efficiency $η_{\mathrm{node}} \approx 19\%$; and (iii) remote atom-atom entanglement via Hong-Ou-Mandel interference, producing Bell states with fidelity $F > 97.5\%$. With quantum memories enabling retry protocols, entanglement generation rates exceed $600$ Hz at 20 km separation. This cavity-free approach provides a practical and scalable pathway for distributed quantum computing and secure quantum communication.
- Abstract（参考訳）: Rydberg原子アンサンブルの集合的拡張に基づく空洞のない量子ネットワークのための完全なアーキテクチャについて述べる。
このプロトコルは、Rydbergブロックと位相整合方向放射を利用して、性能を犠牲にすることなく光学キャビティを除去する。
アーキテクチャには3つのステップがある。
(i) F_{\mathrm{gate}} \approx 99.93\%$;
(II)ラマン転移による原子-光子変換、指向性放出(η_{\mathrm{dir}} \approx 35\%$)、単一ノード効率$η_{\mathrm{node}} \approx 19\%$;
(三)香港・奥羽・マンデル干渉によるリモート原子-原子絡み合いによりベル状態はF>97.5\%である。
リトライプロトコルを可能にする量子メモリでは、絡み合い発生率は20kmの分離で600ドルHzを超える。
この空洞のないアプローチは、分散量子コンピューティングとセキュアな量子通信のための実用的でスケーラブルな経路を提供する。
関連論文リスト
- Toffoli and C$^\text{n}$NOT (n$>2$) gates in a neutral-atom platform using Rydberg coupling and dark state resonances [0.0]
光ツイーザにおける中性原子量子ビットを用いたトフォリゲートの実現プロトコルを提案する。
提案手法は,Rydberg励起による原子間の強い相互作用と長距離相互作用と,ターゲット量子ビットにおける暗黒状態の発生に依存している。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-07-03T11:13:42Z) - Microwave-activated high-fidelity three-qubit gate scheme for fixed-frequency superconducting qubits [19.88291799199791]
本稿では,マイクロ波駆動型3量子ゲートプロトコルを提案する。
このプロトコルはプロセスの忠実度をデコヒーレンスの下で98%以上維持する。
この戦略は、コヒーレンス特性を改善し、スペクトルの混雑を低減し、エラー耐性量子演算の実験ツールキットを拡張することにより、スケーラブルな量子コンピューティングシステムを発展させる。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-04-30T06:16:16Z) - Multi-Target Rydberg Gates via Spatial Blockade Engineering [47.582155477608445]
マルチターゲットゲートは、量子誤り訂正のためのシンドローム抽出におけるゲート深さを減らすことができる。
単一種中原子プラットフォーム上での単一制御マルチターゲットCZotimes Nゲートを提案する。
我々は、CZZゲートとCZZZゲートの滑らかな制御パルスを合成し、それぞれ99.55%と99.24%の忠実度を達成する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-04-21T17:59:56Z) - Quantum Homogenization as a Quantum Steady State Protocol on NISQ Hardware [42.52549987351643]
量子ホモジェナイゼーション(quantum homogenization)は、貯水池に基づく量子状態近似プロトコルである。
我々は、標準的な量子同化プロトコルを、動的に等価(mathttSWAP$)$alpha$の定式化に拡張する。
提案プロトコルは,コード部分空間の修正が可能な完全正のトレース保存(CPTP)マップを生成する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-12-19T05:50:54Z) - Error-Detected Quantum Operations with Neutral Atoms Mediated by an Optical Cavity [0.0]
本稿では,光ツイーザの単一原子をファブリペロファイバキャビティに結合するプラットフォームを提案する。
99.960$+14_-24%の忠実度を持つ高速な量子ビット状態読み出しと、共振器を介するエンタングルメント生成のための2つの手法を統合誤差検出で示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-10-14T17:53:48Z) - High-fidelity parallel entangling gates on a neutral atom quantum
computer [41.74498230885008]
最大60個の原子に99.5%の忠実度を持つ2量子エンタングリングゲートの実現を報告した。
これらの進歩は、量子アルゴリズム、誤り訂正回路、デジタルシミュレーションの大規模実装の基礎となった。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-04-11T18:00:04Z) - A Quantum Repeater Platform based on Single SiV$^-$ Centers in Diamond
with Cavity-Assisted, All-Optical Spin Access and Fast Coherent Driving [45.82374977939355]
量子鍵分布は、量子力学の原理に基づくセキュアな通信を可能にする。
量子リピータは大規模量子ネットワークを確立するために必要である。
量子リピータのための効率的なスピン光子インタフェースを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-10-28T14:33:24Z) - Any-to-any connected cavity-mediated architecture for quantum computing
with trapped ions or Rydberg arrays [0.0]
スキームは閉じ込められたイオンやライドバーグ配列と互換性があり、キャビティを通して単一光子転移を介して絡み合いを分散することにより、任意の2つの量子ビット間の遠隔ゲートを実現する。
線形鎖に閉じ込められたイオンからなるプロセッサの場合、現実的なパラメータを持つ単一の空洞は、数$mu$sで光子を転送することに成功している。
Rydberg原子からなるプロセッサでは、我々の方法は何千もの中性原子の配列を完全に接続する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-09-23T18:00:00Z) - Realization of arbitrary doubly-controlled quantum phase gates [62.997667081978825]
本稿では,最適化問題における短期量子優位性の提案に着想を得た高忠実度ゲートセットを提案する。
3つのトランペット四重項のコヒーレントな多レベル制御を編成することにより、自然な3量子ビット計算ベースで作用する決定論的連続角量子位相ゲートの族を合成する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-08-03T17:49:09Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。