論文の概要: AtomTwin.jl: a physics-native digital twin framework for neutral-atom quantum processors
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.18531v1
- Date: Mon, 20 Apr 2026 17:26:46 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-28 19:36:13.62838
- Title: AtomTwin.jl: a physics-native digital twin framework for neutral-atom quantum processors
- Title（参考訳）: AtomTwin.jl : 中性原子量子プロセッサのための物理ネイティブデジタルツインフレームワーク
- Authors: Shannon Whitlock,
- Abstract要約: AtomTwinは、量子プロトコルの開発とシミュレーション、ハードウェア、デジタルツインの構築のためのオープンソースのJuliaパッケージである。
AtomTwinは、原子のモデリング、光学的ツイーザー、レーザー場、原子運動、相互作用、ノイズプロセスなど、数学的モデルと物理デバイスの間で動作している。
本稿では,ソフトウェアアーキテクチャ,既存のツールボックスに対するパフォーマンスベンチマーク,エンド・ツー・エンド・エンド・アプリケーションについて述べる。
- 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: AtomTwin.jl is an open-source Julia package for developing and simulating quantum protocols, hardware configurations and building digital twins for neutral-atom quantum processors and related atomic quantum devices. AtomTwin operates between mathematical models and physical devices; modeling atoms, optical tweezers, laser fields, atomic motion, interactions, and noise processes natively from physical geometry and parameters, without requiring users to define Hamiltonians manually. The package provides hardware-level instruction sequences, high-performance solvers for coupled quantum and classical dynamics, and a ready-to-use model for ytterbium-171 atoms in an extensible framework designed to accommodate a greater variety of atomic species and hardware components in the future. This paper describes the software architecture, performance benchmarks against existing toolboxes, and a demonstrated end-to-end application: preparation of a logical Bell state in the $[[4,2,2]]$ error-detecting code with four $^{171}$Yb atoms in moveable tweezers.
- Abstract（参考訳）: AtomTwin.jlは、量子プロトコル、ハードウェア構成、中性原子量子プロセッサと関連する原子量子デバイスのためのデジタルツインの構築とシミュレーションのためのオープンソースのJuliaパッケージである。
AtomTwinは、数学的モデルと物理デバイスの間で動作している。原子、光学的ツイーザー、レーザーフィールド、原子運動、相互作用、およびノイズプロセスは、物理的幾何学とパラメータからネイティブに、ユーザが手動でハミルトニアンを定義する必要がない。
このパッケージは、ハードウェアレベルの命令シーケンス、量子力学と古典力学を結合する高性能な解法、そして将来より多様な原子種やハードウェアコンポーネントに対応するように設計された拡張可能なフレームワークで、イッテルビウム-171原子の既使用モデルを提供する。
本稿では,ソフトウェアアーキテクチャ,既存のツールボックスに対するパフォーマンスベンチマーク,および実演のエンドツーエンドアプリケーションについて述べる。
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