論文の概要: Novel permanent magnet array geometries for scalable trapped-ion quantum computing in a laser-free entanglement architecture
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.03116v1
- Date: Fri, 03 Apr 2026 15:40:36 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-06 17:20:24.514086
- Title: Novel permanent magnet array geometries for scalable trapped-ion quantum computing in a laser-free entanglement architecture
- Title（参考訳）: レーザーフリーエンタングルメントアーキテクチャにおける拡張型イオン量子コンピューティングのための新しい永久磁石アレイジオメトリ
- Authors: Mitchell G. Peaks,
- Abstract要約: この設計は、大規模量子電荷結合デバイス(QCCD)アーキテクチャの概念によって動機付けられている。
局所的に非対称な磁場を生成し、強い磁場勾配の内外へのイオン輸送の領域を生成する。
この設計はまた、2次元の誤調整に対する耐性を高めることにより、実験的な設定のためのアライメント制約を緩和する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: A novel design is presented for a permanent magnet array to address specific challenges with scalable trapped-ion quantum computing systems. Design and optimization of this magnet geometry is motivated by concepts for large-scale Quantum Charge-Coupled Device (QCCD) architectures. This proposal is relevant to magnetic field gradient schemes for laser-free entanglement using long-wavelength radiation, and individual addressing based on spatially dependent, magnetic field sensitive qubits. This configuration generates a localized, asymmetric magnetic field, yielding a region for ion transport into and out of a strong magnetic field gradient, while minimizing the absolute field experienced by the ion. This is a distinct improvement for scalability over dipolar magnet geometries where a strong magnetic field surrounds a magnetic field nil in three dimensions, which is problematic for ion transport applications. The design also relaxes the alignment constraints for experimental setup by allowing greater tolerance to misalignment in two dimensions. Additionally, the potential to scale a permanent magnet scheme in QCCD systems circumvents engineering challenges associated with using large electrical currents to generate the field gradient. Finally, a conceptual discussion is given for incorporating the design into a scalable QCCD type architecture.
- Abstract（参考訳）: スケーラブルなトラップイオン量子コンピューティングシステムにおいて、特定の課題に対処するための永久磁石アレイの設計が提案されている。
このマグネット形状の設計と最適化は、大規模量子電荷結合デバイス(QCCD)アーキテクチャの概念によって動機付けられている。
この提案は、長波長光を用いたレーザーフリー絡み合わせのための磁場勾配スキームと、空間依存性の磁場感受性量子ビットに基づく個別アドレッシングに関係している。
この構成は局所的に非対称な磁場を生成し、イオンが経験する絶対磁場を最小化しながら、強い磁場勾配の内外へのイオン輸送の領域を生じる。
これは、強磁場が3次元の磁場ニールを囲む双極子磁気幾何学のスケーラビリティに対する明確な改善であり、イオン輸送の応用には問題がある。
この設計はまた、2次元の誤調整に対する耐性を高めることにより、実験的な設定のためのアライメント制約を緩和する。
さらに、QCCDシステムにおける永久磁石スキームのスケールの可能性は、電場勾配を生成するために大きな電流を使用する際のエンジニアリング上の課題を回避している。
最後に、設計をスケーラブルなQCCD型アーキテクチャに組み込むという概念的な議論がなされる。
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