論文の概要: Multi-Qubit Stabilizer Readout on a Dual-Species Rydberg Array

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.10924v1
• Date: Mon, 11 May 2026 17:55:33 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-12 23:28:51.057271
• Title: Multi-Qubit Stabilizer Readout on a Dual-Species Rydberg Array
• Title（参考訳）: Dual-Species Rydberg アレイによるマルチビット安定化器の読み出し
• Authors: Yu Wang, Ryan Cimmino, Kenneth Wang, Santiago Lopez, Jeffery Li, Jin Ming Koh, Jonathan N. Hallén, Anne Matthies, Norman Y. Yao, Kang-Kuen Ni,
• Abstract要約: 共局在2次元光ツイーザアレイに閉じ込められたNaおよびCs原子の2種のRydberg配列を開発した。 我々は,1つの大域Rydbergパルスシーケンスによる4量子Csプラケット上のPauli-Z安定化器の非破壊測定を実証した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.849314804104018
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The ability to locally control and measure subsets of ancilla qubits in an efficient and crosstalk-free manner is a key ingredient in quantum error correction (QEC). Dual-species neutral atom arrays offer an ideal implementation of these capabilities, enabling independent state preparation, manipulation, and detection on each species. In this work, we realize such a dual-species Rydberg array of Na and Cs atoms trapped in co-localized 2D optical tweezer arrays, using Na as an ancilla to measure stabilizers of surrounding Cs data qubits. We identify the finite interspecies Rydberg-Rydberg interaction strength as a practical obstacle to high-fidelity multi-body entanglement and show that, by tuning the Rabi frequency and the detuning of the Rydberg driving field, the resulting geometric phase error can be compensated. This yields a protocol for simultaneous, non-destructive, in situ stabilizer readout of multiple data qubits via global pulses alone. Using this protocol, we demonstrate non-destructive measurement of Pauli-Z stabilizers on four-qubit Cs plaquettes via a single global Rydberg pulse sequence. Our results demonstrate dual-species tweezer arrays as a promising route towards scalable QEC and open the door to new quantum control protocols leveraging both interspecies and intraspecies interactions.
• Abstract（参考訳）: 効率よくクロストークのない方法でアシラ量子ビットのサブセットを局所的に制御し測定する能力は、量子エラー補正(QEC)において重要な要素である。 二種の中性原子配列はこれらの機能の理想的な実装を提供し、各種の独立な状態の準備、操作、検出を可能にしている。 本研究では,Naをアンシラとして使用して周囲のCsデータキュービットの安定度を測定することで,共局在2次元光ツイーザアレイに閉じ込められたNa原子とCs原子の2種のRydberg配列を実現する。 我々は、Rydberg-Rydberg相互作用の有限種間強度を、高忠実度多体絡みの実用的障害として同定し、Rydberg駆動場のRabi周波数とデチューニングを調整することにより、結果として得られる幾何位相誤差を補償できることを示す。 これにより、グローバルパルスのみで複数のデータキュービットの同時、非破壊的、in situ安定化器読み込みのためのプロトコルが得られる。 このプロトコルを用いて,1つの大域Rydbergパルスシーケンスによる4量子Csプラケット上のPauli-Z安定化器の非破壊測定を実演する。 本研究は,多種間相互作用と種内相互作用を両立させる新しい量子制御プロトコルへの扉を開くとともに,スケーラブルなQECへの道筋として2種間ツイーザーアレイを実証するものである。

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