論文の概要: Meter-scale quantum interconnects between large quantum processors
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.29986v1
- Date: Wed, 21 Oct 2026 16:28:16 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-23 00:40:06.408737
- Title: Meter-scale quantum interconnects between large quantum processors
- Title（参考訳）: 大規模量子プロセッサ間のメートルスケール量子配線
- Abstract要約: 120kbitのIBM Nighthawk R1超伝導量子ビットプロセッサ間で動作している4つのLカップラを実演する。
各Lカップラーは2つの格子量子ビットを2つの周波数可変L量子ビットと2つのRF-SQUIDベースの"i2m"カップラと80cmの超伝導アルミニウムコックスで結合する。
これら4つの高忠実度Lカップラーは、モジュラ量子コンピューティングのためのスケーラブルな量子相互接続への実践的な経路を確立する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.27815407712143
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Modular quantum architecture requires long-distance quantum interconnects to stitch together individual processor modules. Such interconnects, long-distance couplers or L-couplers, must support coherent quantum operation over meter-scale distances and scale to multiple connections between any two modules. Here we demonstrate four L-couplers operating between two 120-qubit IBM Nighthawk R1 superconducting qubit processors. Each L-coupler joins two Nighthawk lattice qubits through two frequency-tunable L-qubits, two RF-SQUID based "i2m" couplers, and 80 cm of superconducting aluminum coax. Each cable installs perpendicular to the processor surface, to enable denser connections, and is joined to the chip by an indium-to-indium room temperature pressure bond made after both modules were mounted. L-coupler modes near 5 GHz, with internal quality factors of 0.86 to 1.09e6, carry relay-based state transfer at a mean network benchmarking fidelity of 99.00%, with a best link of 99.29 +/- 0.07%. We then realize distant CZ gates between lattice qubits in separate modules at a mean fidelity of 94.75%, with a best link of 96.42 +/- 0.28%, and use them to generate entangled states across the two processors, including a demonstration of simultaneous Bell pair generation using two adjacent L-couplers. These four high-fidelity L-couplers establish a practical path to scalable quantum interconnects for modular quantum computing.
- Abstract（参考訳）: モジュラー量子アーキテクチャは、個々のプロセッサモジュールを縫合するために長距離量子配線を必要とする。
このような相互接続、長距離カップラまたはLカップラーは、メートルスケール距離のコヒーレントな量子演算をサポートし、任意の2つのモジュール間の複数の接続にスケールする必要がある。
ここでは、120量子ビットのIBM Nighthawk R1超伝導量子ビットプロセッサ間で動作している4つのLカップラを実演する。
各Lカップラーは2つのNighthawk格子量子ビットを2つの周波数可変L量子ビットと2つのRF-SQUIDベースの"i2m"カップラと80cmの超伝導アルミニウムコックスで結合する。
各ケーブルは、プロセッサ面に垂直に配置され、より密接な接続が可能となり、両方のモジュールが装着された後に製造されたインジウム-インジウム室温圧結合によりチップに接合される。
Lカップラーモードは5GHz付近で、内部品質は0.86から1.09e6で、リレーベースの状態転送は99.00%、最良のリンクは99.29+/-0.07%である。
次に、各モジュールの格子量子ビット間の距離CZゲートを平均94.75%、最良のリンク96.42 +/-0.28%で実現し、隣接する2つのLカップラーを用いたベル対生成のデモを含む2つのプロセッサ間の絡み合った状態を生成する。
これら4つの高忠実度Lカップラーは、モジュラ量子コンピューティングのためのスケーラブルな量子相互接続への実践的な経路を確立する。
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