論文の概要: Finite-blockade dynamics of a three-qubit ccz gate in neutral-atom arrays
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.11159v1
- Date: Thu, 10 Sep 2026 07:04:42 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-11 23:53:35.239487
- Title: Finite-blockade dynamics of a three-qubit ccz gate in neutral-atom arrays
- Title（参考訳）: 中性原子配列における3量子cczゲートの有限ブロックダイナミクス
- Abstract要約: 対称三中原子系における有限ブロッケード力学の理論的研究について述べる。
我々は,非計算的Rydberg状態への集団リークを明示的に考慮しながら,完全なゲートダイナミクスを解析する。
実験により,高密度ゲートの動作が実験的に可能であることを示すとともに,マルチキュービット量子コンピューティングの実践的ガイドラインを提供する。
- 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: We present a theoretical study of finite-blockade dynamics in a symmetric three-neutral-atom system, providing a framework for understanding high-fidelity multiqubit quantum operations. The transition from the finite- to the strong-blockade regime is systematically investigated to examine the effects of finite Rydberg blockade. Using a single Gaussian laser pulse, we analyze the complete gate dynamics while explicitly accounting for population leakage into non-computational Rydberg states. By exploiting the permutation symmetry of the system, we construct a symmetry-adapted Hamiltonian that reduces the computational complexity while preserving the exact dynamics. This enables a systematic investigation of the interplay among the Rabi frequency, laser detuning, and Rydberg blockade strength, leading to the identification of optimal operating regimes with high fidelity, fast gate operation, and suppressed leakage. We further quantify the dominant error mechanisms, including phase errors, population leakage, and finite Rydberg-state lifetimes, and evaluate their impact on the gate fidelity. Our results demonstrate experimentally accessible high-fidelity gate operation and provide practical guidelines for multi-qubit quantum computing.
- Abstract（参考訳）: 対称三核原子系における有限ブロッケード力学の理論的研究を行い、高忠実度多量子ビット量子演算を理解するための枠組みを提供する。
有限ブロック系から強ブロック系への遷移を系統的に検討し, 有限リドベルク封鎖の効果について検討した。
単一ガウスレーザーパルスを用いて,非計算的Rydberg状態への集団リークを明示的に考慮しながら,完全なゲートダイナミクスを解析する。
系の置換対称性を利用して、正確な力学を保ちながら計算複雑性を減少させる対称性適応ハミルトニアンを構築する。
これにより、Rabi周波数、レーザーデチューニング、ライドベルク封鎖強度間の相互作用を体系的に調査することが可能となり、高い忠実度、高速ゲート操作、漏れの抑制といった最適な動作状態が特定できる。
さらに, 位相誤差, 集団リーク, 有限リドベルク状態寿命など, 支配的エラー機構を定量化し, ゲート忠実度への影響を評価する。
実験により,高密度ゲートの動作が実験的に可能であることを示すとともに,マルチキュービット量子コンピューティングの実践的ガイドラインを提供する。
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