論文の概要: Mid-circuit ground-state cooling and ancilla readout in the $\textit{omg}$ architecture

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.13181v1
• Date: Thu, 13 Aug 2026 12:45:20 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-08-14 18:29:38.521796
• Title: Mid-circuit ground-state cooling and ancilla readout in the $\textit{omg}$ architecture
• Title（参考訳）: acilla readout in the $\textit{omg}$ architecture
• Authors: Sean Brudney, Connor Burns, Gabriel J. Gregory, Evan Ritchie, David J. Wineland, David T. C. Allcock, Jameson O'Reilly,
• Abstract要約: 量子プロセッサのための閉じ込められたイオン光学構造。 ハードウェアのオーバーヘッドを伴わない非破壊的なアンシラ読み出し。 これらの実験をより大きなシステムサイズに拡張することで、量子誤り訂正のためのイオンシャットリングとシンドローム抽出後の運動加熱の緩和が可能になる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The trapped-ion optical-metastable-ground ($\textit{omg}$) architecture for quantum processors promises the full functionality of two-species experiments, including sympathetic cooling and non-destructive ancilla readout, without the corresponding hardware overhead. We confirm that we can cool a global motional mode of a mixed metastable-ground state Coulomb crystal to the motional ground state via dissipative operations on the ground ($\textit{g}$) qubit without disturbing coherence of the metastable ($\textit{m}$) qubit. This enables quantum logic spectroscopy to non-destructively readout the state of the $\textit{m}$ qubit using fluorescence detection of the $\textit{g}$ qubit. Extensions of these demonstrations to larger system sizes should enable the mitigation of motional heating after ion shuttling and syndrome extraction for quantum error correction, both crucial primitives for future fault-tolerant quantum computers based on trapped ions.
• Abstract（参考訳）: 量子プロセッサのための閉じ込められたイオンの光学-金属-グラウンド$\textit{omg}$)アーキテクチャは、同調冷却や非破壊的なアンシラリードアウトを含む2種類の実験の完全な機能を、対応するハードウェアオーバーヘッドなしに約束する。 我々は,混合準安定基底状態クーロン結晶のグローバルな運動モードを,準安定状態 (\textit{m}$) 量子ビットのコヒーレンスを乱すことなく,地上での散逸操作 (\textit{g}$) によって運動基底状態に冷却できることを確認する。 これにより、$\textit{g}$ qubitの蛍光検出を用いて、$\textit{m}$ qubitの状態を非破壊的に読み取ることができる。 これらのデモをより大きなシステムサイズに拡張することで、イオンシャットリング後の運動加熱の緩和と量子誤り訂正のためのシンドローム抽出が可能となり、どちらもトラップされたイオンに基づく将来のフォールトトレラント量子コンピュータにとって重要なプリミティブである。

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