Fugu-MT 論文翻訳(概要): Shuttling-aware dynamical decoupling for quantum charge-coupled devices

論文の概要: Shuttling-aware dynamical decoupling for quantum charge-coupled devices

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.03014v1
Date: Wed, 02 Sep 2026 18:00:03 GMT
ステータス: 翻訳完了
システム内更新日: 2026-09-04 18:28:38.819381
Title: Shuttling-aware dynamical decoupling for quantum charge-coupled devices
Title（参考訳）: 量子電荷結合デバイスのためのシャットリング対応動的疎結合
Abstract要約: 量子電荷結合デバイス(QCCD)アーキテクチャでは、パルスが印加され、イオンが蓄積した位相に影響を及ぼすときの輸送制約が適用される。本稿では,再焦点パルスと局所イオン再帰を共同で選択するオフラインコンパイラパスである,シャットリング対応動的疎結合(SADD)を導入する。この結果から,DDとイオン輸送の協調処理がQCCDプロセッサの劣化軽減に有効なコンパイラ戦略であることが示唆された。
参考スコア（独自算出の注目度）: 4.2616755157494195
License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
Abstract: Dynamical decoupling (DD) helps maintain high-fidelity quantum computations by suppressing dephasing noise through carefully timed refocusing pulses. In quantum charge-coupled device (QCCD) architectures, however, where ions are shuttled throughout the device, transport constrains when pulses can be applied and affects the phase accumulated by an ion. Conventional DD methods do not account for shuttling and may therefore schedule pulses that must be omitted or shifted after transport scheduling, weakening the protection from dephasing. We therefore introduce shuttling-aware dynamical decoupling (SADD), an offline compiler pass that jointly selects refocusing pulses and local ion rerouting while preserving logical-gate timings and the total schedule length. In benchmark simulations, SADD improves average final-state fidelity over both the original schedules and a simple nearest-feasible Hahn-echo baseline when dephasing dominates control and transport errors and varies slowly enough for DD. Rerouting enables otherwise infeasible pulse timings, while spatial information about the noise can provide further gains. These benefits disappear, however, when the added transport introduces too much error. Overall, our results show that coordinating DD with ion transport is an effective compiler strategy for reducing dephasing in QCCD processors.
Abstract（参考訳）: 動的デカップリング(DD)は、注意深く時間をかけて再焦点するパルスを通じて、ノイズの除去を抑えることにより、高忠実度量子計算の維持を支援する。しかし、QCCD(Quantum Charge Coupled Device)アーキテクチャでは、デバイス全体にイオンを移動させると、パルスが印加され、イオンが蓄積した位相に影響を及ぼす。従来のDD法ではシャットリングを考慮せず、転送スケジュールの後に省略またはシフトしなければならないパルスをスケジュールし、デフォーカスの保護を弱めることがある。そこで我々は,論理ゲートタイミングと全スケジュール長を保存しながら,再焦点パルスと局所イオン再帰を共同で選択するオフラインコンパイラパスである,シャットリング対応動的デカップリング(SADD)を導入する。ベンチマークシミュレーションでは、SADDはコントロールとトランスポートのエラーを抑え、DDに十分な速度で変化させる場合、元のスケジュールと単純な最も近いハーン・エチョベースラインよりも平均的な最終状態忠実度を改善する。 Reroutingは、他の方法では不可能なパルスタイミングを可能にし、ノイズに関する空間情報はさらなる利得を提供することができる。しかし、追加のトランスポートが過度にエラーを起こすと、これらのメリットは消える。以上の結果から,DDとイオン輸送の協調処理がQCCDプロセッサの劣化軽減に有効なコンパイラ戦略であることが示唆された。

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