論文の概要: Efficient Assembly of a Defect-Free Quantum Register of 1024 Neutral-Atom Qubits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.12021v1
- Date: Wed, 12 Aug 2026 12:57:57 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-13 19:07:54.587424
- Title: Efficient Assembly of a Defect-Free Quantum Register of 1024 Neutral-Atom Qubits
- Title（参考訳）: 欠陥のない1024中性原子量子レジスタの効率的な構成法
- Abstract要約: 光ツイーザにおける原子量子系の低エントロピーアレイは、少数体および多体系の基礎研究や量子技術への応用にユニークな展望をもたらす。
我々は、最大1024個の原子量子ビットの通常の2次元量子レジスタを高速に組み立てることで、中性原子量子技術プラットフォームを推進した。
我々の高効率なマイクロ光学アーキテクチャは、異なる機能ユニットの強度とツイーザーパターンをモジュール化し、単一のデバイス内での高出力、高解像度、大規模光界制御のために発生する制約を取り除く。
- 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: Low-entropy arrays of atomic quantum systems in optical tweezers offer unique prospects for fundamental research on few- and many-body systems as well as for extended applications in quantum technology. The significance of this approach relies on the achievable system size, its uniformity, and the rate of qubit allocation. We propel the neutral-atom quantum-technology platform by the rapid assembly of a regular two-dimensional quantum register of up to 1024 atomic qubits, enabled by a novel implementation of intensity-homogenized tweezer arrays and parallelized atom transport. Our highly efficient microoptical architecture modularizes intensity equalization and tweezer patterning in separate functional units, eliminating restrictions that arise for high-power, high-resolution, and large-scale light-field control within a single device. Arrays of precise grid structure, trap depth, and vibrational frequency with more than 3500 sites are demonstrated. Individual sites are interconnected by up to 50 parallelized transport tweezers with intensity and position control in real-time for swift qubit relocation. Multi-tweezer transport enables the operation of target patterns of up to 32 x 32 sites with sustained near-unity filling fraction. These results boost neutral-atom quantum information science above the kiloqubit level.
- Abstract（参考訳）: 光ツイーザにおける原子量子系の低エントロピーアレイは、少数体および多体系の基礎研究や量子技術への応用にユニークな展望をもたらす。
このアプローチの重要性は、達成可能なシステムサイズ、その均一性、およびキュービット割り当て率に依存する。
我々は、最大1024個の原子量子ビットの通常の2次元量子レジスタを高速に組み立てることにより、中性原子量子技術プラットフォームを推進し、強度均質トウィーザーアレイと並列化原子輸送の新たな実装によって実現した。
我々の高効率なマイクロ光学アーキテクチャは、強度等化とツイーザーパターニングを別々の機能ユニットでモジュール化し、単一のデバイス内での高出力、高解像度、大規模光界制御の制約を取り除く。
3500箇所以上の正確な格子構造,トラップ深さ,振動周波数の配列を実証した。
個々のサイトは最大50個の並列化されたトランスポート・ツイーザによって相互接続され、高速な量子ビットの移動のためにリアルタイムで強度と位置制御を行う。
マルチツイーザー輸送により、最大32×32箇所のターゲットパターンを、ほぼ均一な充填率で動作させることができる。
これらの結果は、中性原子量子情報科学をキロビットレベル以上に押し上げる。
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