論文の概要: A Hardware-Native Trapped-Ion Hybrid Qudit-Oscillator Instruction Set
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.13843v1
- Date: Fri, 09 Oct 2026 16:53:03 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-13 04:06:29.691846
- Title: A Hardware-Native Trapped-Ion Hybrid Qudit-Oscillator Instruction Set
- Title（参考訳）: ハードウェアNative Trapped-Ion Hybrid Qudit-Oscillator 命令セット
- Abstract要約: ボソニックモードに結合した一般的なdレベル内部レジスタに対して,ハードウェアネイティブなqudit-oscillator命令セットを導入する。
イオン間の絡み合う操作を追加すると、いくつかのクォーディットの連結レジスタに拡張される。
我々は、以前にハイブリッド量子ビット・オシレータ超伝導プラットフォーム上でシミュレーションされた3-クロモフォア錯体の散逸振動ダイナミクスを再現する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.913293205812247
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Scaling trapped-ion processors by adding ions remains challenging. A complementary route exploits the multilevel internal structure of each ion to increase the computational Hilbert space per ion. We introduce a hardware-native hybrid qudit-oscillator instruction set for a general d-level internal register coupled to bosonic modes and prove that three of its native operation families suffice for universality of one qudit coupled to several modes. Adding an entangling operation between ions extends universality to a connected register of several qudits. The architecture natively supports both phase-space and sideband instruction sets and is implemented in the open-source framework HybridLane. As a representative application, we reproduce the dissipative vibronic dynamics of a three-chromophore complex previously simulated on a hybrid qubit-oscillator superconducting platform. Moving from a one-qubit-per-state register to a single qudit stores the entire electronic manifold in one ion, so every electronic coupling becomes a local intra-ion transition and the lab-frame Hamiltonian compiles directly into the ISA. Under the stated sequential timing model from a 40Ca+ qudit processor, one Trotter step is projected to run about ten times faster on the qudit, with an average RMSE of approximately 1.1 percent against the published reference.
- Abstract（参考訳）: イオンを追加することで、閉じ込められたイオンプロセッサをスケールすることは依然として難しい。
補経路は、各イオンの多層内部構造を利用して、イオン当たりの計算ヒルベルト空間を増大させる。
ボソニックモードに結合した一般的なdレベル内部レジスタに対して,ハードウェアネイティブなqudit-oscillator命令セットを導入し,複数のモードに結合したquditの普遍性に十分であることを示す。
イオン間の絡み合う操作を追加することは、いくつかのクォーディットの連結レジスタに普遍性を拡張する。
このアーキテクチャは相空間とサイドバンドの命令セットの両方をネイティブにサポートしており、オープンソースのフレームワークであるHybridLaneで実装されている。
代表的応用として, ハイブリッドクビット・オシレータ超伝導体上で以前にシミュレーションされた3-クロモフォア錯体の散逸振動ダイナミクスを再現する。
1量子状態レジスタから1量子状態レジスタへの移動は電子多様体全体を1つのイオンに格納するので、全ての電子カップリングは局所イオン遷移となり、ラボフレームハミルトンはISAに直接コンパイルされる。
40Ca+quditプロセッサの逐次タイミングモデルでは、1つのトロッターステップがquditで約10倍高速に動作し、平均RMSEは公表された参照に対して約1.1%速くなる。
関連論文リスト
- HyPulse: A Pulse Synthesis Framework for Hybrid Qubit-Oscillator Gates on Trapped-Ion Platform [3.913293205812247]
ハードウェア対応パルス合成・生成フレームワークHyPulseを提案する。
オフライン最適化エンジンは、高忠実度プリミティブのコンテンツ適応キャッシュをポップアップさせる。
オンラインアセンブラは、トラップされたイオンハードウェア制御システムを駆動するための回路固有のパルスプログラムを構築する。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-04-29T15:34:29Z) - Efficient and accurate two-qubit-gate operation in a high-connectivity transmon lattice utilizing a tunable coupling to a shared mode [0.32839375042867835]
単位セル内の各量子ビットが2つの専用チューナブルカップラと共通中心要素を介して互いに結合する特別なハニカム量子ビット格子について検討する。
これにより、単位セル内の各キュービット対間の、チューニング可能、オンデマンド、全対接続を可能にする効果的なマルチモード相互作用が実現される。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-03-11T12:11:47Z) - Oscillator-qubit generalized quantum signal processing for vibronic models: a case study of uracil cation [4.351505522514463]
状態準備と時間進化を実装したハイブリッド発振器量子ビットプロセッサのコンパイラを提案する。
このコンパイラは、任意のボゾン位相ゲートを合成するために一般化量子信号処理(GQSP)を起動する。
我々は,無調波ビブロニックモデルによる正確なモデリングを必要とする標準系であるウラシルカチオンについて,本手法の有効性を検証した。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-10-12T08:13:57Z) - Parity Cross-Resonance: A Multiqubit Gate [5.6995215414894735]
本稿では,制御対象と制御対象の操作を実現するために,工学的インタラクションを活用するネイティブな3量子エンタングゲートを提案する。
例えば、GHZ三重項状態の調製など、いくつかの方法で利用できることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-08-14T16:26:32Z) - Performance Characterization of a Multi-Module Quantum Processor with Static Inter-Chip Couplers [63.42120407991982]
フリップチップボンディングのような3次元統合技術は、大規模超伝導量子プロセッサを実現するための鍵となる前提条件である。
1つのキャリアチップと4つのキュービットモジュールからなるマルチチップモジュールの設計を提案する。
2つのキュービットを測定し,平均3レベル状態割当誤差を200 nsで9倍10～3ドルとした。
ランダム化ベンチマークから抽出した7×10〜3$の誤差で100 nsの制御Z2量子ゲートを実演する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-03-16T18:32:44Z) - A high on-off ratio beamsplitter interaction for gates on bosonically
encoded qubits [40.96261204117952]
高品質の超伝導マイクロ波空洞における量子ビットは、単一のデバイスで最初のエラー補正を行う機会を提供する。
我々は3波混合結合素子を用いて1オクターブ以上の周波数で分離された2つのボゾンモード間のプログラム可能なビームスプリッタ相互作用を設計する。
次に,2つのボソニックモードのSWAPに対して,トランスモンが制御ビットを提供するレシエーション$g_bsapproxchi$におけるハイブリッド制御SWAP演算を実現するための新しいプロトコルを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-22T18:07:29Z) - Multi-squeezed state generation and universal bosonic control via a
driven quantum Rabi model [68.8204255655161]
ボゾン自由度に対する普遍的な制御は、量子ベース技術の探求において鍵となる。
ここでは、駆動量子ラビモデルを介して、ボソニックモードの興味と相互作用する単一の補助的な2レベルシステムを考える。
ガウス門と非ガウス門の大きな類を決定論的に実現することは十分であることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-16T14:18:53Z) - Demonstration of tunable three-body interactions between superconducting
qubits [38.98439939494304]
本稿では、結合モジュールが2局所および3局所相互作用を媒介する超伝導回路アーキテクチャを提案する。
3つの局所相互作用は、カプラフラックスバイアスを介して複数のMHz上でコヒーレントに調整可能であり、オフにすることができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-05-09T20:23:43Z) - High fidelity two-qubit gates on fluxoniums using a tunable coupler [47.187609203210705]
超伝導フラクソニウム量子ビットは、大規模量子コンピューティングへの道のトランスモンに代わる有望な代替手段を提供する。
マルチキュービットデバイスにおける大きな課題は、スケーラブルなクロストークのないマルチキュービットアーキテクチャの実験的なデモンストレーションである。
ここでは、可変カプラ素子を持つ2量子フッソニウム系量子プロセッサを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-30T13:44:52Z) - Gate reflectometry in dense quantum dot arrays [18.131612654397884]
我々は300mmウェーハファクトリーで作製した高密度な2$times$2のシリコン量子ドットに対して,ゲート電圧パルスとゲート電圧反射率の測定を行った。
我々の技術は、数ドットのスピン量子ビットデバイスを大規模量子プロセッサにスケーリングする際に役立つかもしれない。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-12-08T23:51:19Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。