論文の概要: Multipartite controlled-NOT gates using molecules and Rydberg atoms
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.29349v1
- Date: Tue, 31 Mar 2026 07:22:45 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-01 15:25:03.24914
- Title: Multipartite controlled-NOT gates using molecules and Rydberg atoms
- Title（参考訳）: 分子とRydberg原子を用いた多部制御NOTゲート
- Authors: Yi-Han Bai, Yue Wei, Chi Zhang, Weibin Li, Xiao-Qiang Shao,
- Abstract要約: 極性分子とRydberg原子のハイブリッド系における高忠実性制御NOT(CNOT)ゲートを提案する。
4ビット実装は、忠実度が99%を超える3対1のCNOTゲートと3対3のCNOTゲートを実現する。
その結果、スケーラブルな量子情報処理のための有望なプラットフォームとして、ハイブリッド分子-ライドバーグ原子アーキテクチャが注目される。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.5444581912757838
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We propose high-fidelity controlled-NOT (CNOT) gates in a hybrid system of polar molecules and Rydberg atoms based on the unconventional Rydberg pumping mechanism. By combining the rich internal structure of polar molecules with the strong dipole-dipole interactions of Rydberg atoms, we realize both two-to-one and one-to-two gate configurations. Numerical simulations show that the gate performance is robust against spontaneous emission from Rydberg states. The approach naturally extends to larger systems, as demonstrated by four-qubit implementations achieving three-to-one and one-to-three CNOT gates with fidelities exceeding 99\%. These results highlight hybrid molecule-Rydberg atom architectures as a promising platform for scalable quantum information processing.
- Abstract（参考訳）: 本研究では, 従来のRydbergポンプ機構に基づく極性分子とRydberg原子のハイブリッド系における高忠実性制御NOT(CNOT)ゲートを提案する。
極性分子の内部構造とライドバーグ原子の強い双極子-双極子相互作用を組み合わせることで、2対1と1対2のゲート配置を実現する。
数値シミュレーションにより、ゲート性能はRydberg状態からの自然放出に対して頑健であることが示されている。
このアプローチは、99\%を超える忠実度を持つ3対1のCNOTゲートと3対3のCNOTゲートを実現する4ビット実装によって示されるように、大きなシステムに自然に拡張される。
これらの結果は、スケーラブルな量子情報処理のための有望なプラットフォームとして、ハイブリッド分子-ライドバーグ原子アーキテクチャを強調している。
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