論文の概要: Programmable all-to-all entangling gates for cavity-coupled atoms

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.22220v1
• Date: Thu, 15 Oct 2026 17:03:11 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-17 06:09:33.21556
• Title: Programmable all-to-all entangling gates for cavity-coupled atoms
• Title（参考訳）: キャビティ結合原子のためのプログラム可能な全対全エンタングルゲート
• Abstract要約: フォールトトレラント量子コンピュータは、高忠実性エンタングゲートと非局所量子ビット接続の両方の利点がある。 ここでは、光子空洞に結合した中性原子間の高忠実度Mlmer Srensen型エンタングゲートを設計する。 ゲートはどちらもキャビティ光子数の変化に対して堅牢であり、局所レーザーアドレッシングによって分離された原子のサブセット間の選択的絡み合いを可能にする。
• 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: Fault tolerant quantum computers greatly benefit from having both high fidelity entangling gates and a non-local qubit connectivity. However, most entangling gates for neutral atoms are local, requiring separated atoms to be moved using optical tweezers to yield entanglement between them. Here, we design a high fidelity Mølmer Sørensen-like entangling gate between neutral atoms coupled to a photonic cavity, enabling a programmable all-to-all connectivity through the shared cavity coupling. The gate is both robust to changes in cavity photon number, and enables selective entanglement between any subset of separated atoms through local laser addressing. This eliminates the need to physically move atoms to perform the gate, and therefore motional errors and erasure are suppressed. Using experimentally realistic parameters we demonstrate gate fidelities exceeding $F > 0.99$, with higher fidelities achievable through optimal control of the pump amplitudes.
• Abstract（参考訳）: フォールトトレラント量子コンピュータは、高忠実性エンタングゲートと非局所量子ビット接続の両方の利点がある。 しかし、中性原子のためのほとんどの絡み合うゲートは局所的であり、分離された原子を光学的ツイーザーを用いて移動させ、それらの間の絡み合いを生じさせる必要がある。 そこで我々は,光共振器に結合した中性原子間の高忠実度Mølmer Sørensen型エンタングゲートを設計し,共振器結合による全対全接続を実現する。 ゲートはどちらもキャビティ光子数の変化に対して堅牢であり、局所レーザーアドレッシングによって分離された原子のサブセット間の選択的絡み合いを可能にする。 これにより、ゲートを実行するために原子を物理的に移動させる必要がなくなるため、運動誤差や消去が抑制される。 実験的に現実的なパラメータを用いて, ポンプ振幅の最適制御により高い忠実度が得られる, ゲート忠実度が$F > 0.99$を超えることを示す。

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