論文の概要: Low-latency FPGA-based electronic control system for fast preparation of defect-free atom arrays
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.08687v1
- Date: Thu, 09 Jul 2026 16:49:29 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-10 14:45:27.60148
- Title: Low-latency FPGA-based electronic control system for fast preparation of defect-free atom arrays
- Title（参考訳）: 欠陥のない原子配列の高速作成のための低遅延FPGA電子制御系
- Abstract要約: フィードバックループからPCを除去するFPGAベースの電子制御システムを提案する。
システム全体のフィードバックレイテンシは282,mathrms$で、実用的な実験で検証されている。
このシステムは中周期測定および中原子プラットフォーム上でのリアルタイム量子誤り訂正に必要な電子基盤を確立する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.651580373350273
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The scalability of neutral atom quantum computing demands integrated electronic control systems with low latency, modular architecture, and real-time feedback capability. Here, we present an FPGA-based electronic control system that eliminates the PC from the feedback loop, integrating photon counting, real-time decision-making, and waveform generation within a unified PXIe architecture. The system achieves a total feedback latency of $282\,\mathrm{μs}$ and is validated in practical experiments by assembling defect-free atom arrays from 24 stochastically loaded optical tweezers. A single-round rearrangement achieves a filling fraction of $\sim96\%$, while feedback-controlled iterative rearrangement over five rounds boosts the success probability for generating a 10-atom defect-free array from $65.7\%$ to $95.4\%$. This system establishes the electronic infrastructure necessary for mid-circuit measurement and real-time quantum error correction on neutral-atom platforms.
- Abstract（参考訳）: 中立原子量子コンピューティングのスケーラビリティは、低レイテンシ、モジュールアーキテクチャ、リアルタイムフィードバック機能を備えた統合電子制御システムを必要とする。
本稿では,PXIeアーキテクチャに光子計数,リアルタイム意思決定,波形生成を統合することにより,PCをフィードバックループから排除するFPGAベースの電子制御システムを提案する。
このシステムは,24個の光学的ツイーザから欠陥のない原子配列を組み立てることで,282,\mathrm{μs}$のフィードバック待ち時間を実現している。
単一ラウンドのアレンジメントは$\sim96\%$のフィリング率を達成する一方、フィードバック制御された反復アレンジメントは10原子欠陥のない配列を65.7\%$から9.4\%$に生成する成功確率を高める。
このシステムは中周期測定および中原子プラットフォーム上でのリアルタイム量子誤差補正に必要な電子基盤を確立する。
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