論文の概要: Entangling gate performance and fidelity limits with neutral atom Förster resonances

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.19245v1
• Date: Tue, 19 May 2026 01:37:14 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-20 15:03:09.060408
• Title: Entangling gate performance and fidelity limits with neutral atom Förster resonances
• Title（参考訳）: 中性原子ファースター共鳴によるエンタングルゲート性能と忠実度限界
• Authors: S. A. Norrell, Y. Shen, M. Saffman, M. Otten,
• Abstract要約: 近くのFrster共鳴は、ランドスケープと忠実さを制御するために共鳴的に結合された相互作用チャネルを含んでいる。 この状態に対する2固有状態モデルを構築し、共振における両状態とのカップリングを許容する場合、ゲートの忠実度は$mathcalFleq 1-(/2)/(V_R)$で制限されることを示す。 我々は、この境界を大きなラビ周波数制限で飽和させ、既存の忠実度制限を約40%改善するゲートプロトコルを構築した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Neutral-atom entangling gates are commonly analyzed with a single effective Rydberg-pair state, but near Förster resonances the pair manifold contains resonantly coupled interaction channels that change both the control landscape and the achievable fidelity. We develop a two-eigenstate model for this regime and show that when allowing for coupling to both pair states in the resonance, the gate fidelity is bounded by $\mathcal{F}\leq 1-(π/2)/(Vτ_R)$, for interaction strength $V$ and Rydberg lifetime $τ_R$. We construct a gate protocol that saturates this bound in the large-Rabi-frequency limit, improving the existing fidelity limit by approximately $40\%$. We also evaluate common gate protocols near Förster resonances and find that retaining the exchange dynamics increases predicted fidelities by up to two orders of magnitude over earlier treatments.
• Abstract（参考訳）: ニュートラル原子エンタングゲートは、単一の有効リドベルク対状態で一般的に解析されるが、フェルスター共鳴の近くでは、対多様体は制御ランドスケープと達成可能なフィリティの両方を変える共鳴的に結合した相互作用チャネルを含む。 この状態に対する2固有状態モデルを構築し、共振における両状態とのカップリングを許容する場合、ゲートの忠実度は$\mathcal{F}\leq 1-(π/2)/(Vτ_R)$で、相互作用強度$V$とRydbergの寿命$τ_R$で制限されることを示す。 我々は、この境界を大きなラビ周波数制限で飽和させるゲートプロトコルを構築し、既存の忠実度制限を約40 %$で改善する。 また, フェルスター共鳴近傍での共通ゲートプロトコルの評価を行い, 交換ダイナミクスの維持は, 先行処理よりも最大2桁の精度で予測忠実度を増大させることを示した。

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