論文の概要: Rapid Cavity-Based Mid-Circuit Measurement and Feedforward in a Neutral Atom Array

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.24869v1
• Date: Tue, 23 Jun 2026 17:48:08 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-24 22:16:49.135277
• Title: Rapid Cavity-Based Mid-Circuit Measurement and Feedforward in a Neutral Atom Array
• Title（参考訳）: 中性原子アレイにおける急速キャビティに基づく中間回路計測とフィードフォワード
• Authors: Tsai-Chen Lee, Jacquelyn Ho, Yue-Hui Lu, Tai Xiang, Nathaniel B. Vilas, Zhenjie Yan, Dan M. Stamper-Kurn,
• Abstract要約: 高精細な光学キャビティに結合した原子量子ビットの配列において、高速な中間回路計測とリアルタイムフィードフォワードを示す。 提案手法は, 測定・フィードフォワードサイクル時間を100ドル以下に削減し, 中立原子量子系の高速制御のための経路として光学キャビティを確立する。
• 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: Measuring part of a quantum system in the midst of its evolution and acting on the result in real time is essential for numerous quantum information protocols. Neutral-atom arrays are a leading platform for quantum information processing, but their mid-circuit measurement-and-feedforward cycle times have remained slow, typically exceeding 1 ms. Here we demonstrate fast mid-circuit measurement and real-time feedforward in an array of atomic qubits coupled to a high-finesse optical cavity. Local light shifts tune individual data qubits out of resonance with the cavity, shielding their coherence, while a near-resonant probe drives a selected qubit whose emission is collected with Purcell enhancement. Mid-circuit measurements of four qubits with sub percent infidelity reduce the coherence of a fifth unmeasured data qubit by less than 2%. We implement real-time feedforward to correct measurement-induced phase shifts and to realize an adaptive circuit for optimal quantum state discrimination and conditional state preparation. Our approach reduces the measurement-and-feedforward cycle time to below 100 $μ$s and establishes optical cavities as a route to fast control of neutral-atom quantum systems.
• Abstract（参考訳）: 量子系の一部を測定することは、多くの量子情報プロトコルにおいて不可欠である。 ニュートラル原子配列は量子情報処理の先駆的なプラットフォームであるが、その中周期測定とフィードフォワードのサイクル時間は通常1msを超え、高速な中周期測定とリアルタイムフィードフォワードを高精細な光学キャビティに結合した原子量子ビットのアレイで実証する。 局所的な光は、個々のデータキュービットをキャビティとの共鳴から調整し、コヒーレンスを遮蔽する。 サブパーセンテージ不忠実な4つのキュービットの中間回路測定により、5番目の未測定データキュービットのコヒーレンスを2%以下に低減する。 実時間フィードフォワードにより測定誘起位相シフトを補正し、最適な量子状態判別と条件付き状態生成のための適応回路を実現する。 提案手法は, 測定・フィードフォワードサイクル時間を100$μ$s以下に削減し, 中立原子量子系の高速制御のための経路として光学キャビティを確立する。

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