qubits Paket

Eine generische Gate-basierte Architektur. Die Fehlerrate kann beliebig festgelegt werden und ist entweder 1e-3 oder 1e-4 in der Referenz.

Referenzen:

• Michael E. Beverland, Prakash Murali, Matthias Troyer, Krysta M. Svore, Torsten Hoefler, Vadym Kliuchnikov, Guang Hao Low, Matthias Soeken, Aarthi Sundaram, Alexander Vaschillo: Bewertung der Anforderungen für den praktischen Quantenvorteil, arXiv:2211.07629

• Jens Koch, Terri M. Yu, Jay Gambetta, A. A. Houck, D. I. Schuster, J. Majer, Alexandre Blais, M. H. Devoret, S. M. Girvin, R. J. Schoelkopf: Charge unempfindliches Qubit-Design abgeleitet von der Cooper-Paarbox, arXiv:cond-mat/0703002

Diese Klasse modelliert physische Anweisungen, die für zukünftige Majorana-Qubits relevant sein können. Für diese Qubits gehen wir davon aus, dass messungen und das physische T-Tor jeweils 1 μs einnehmen. Aufgrund des topologischen Schutzes in der Hardware gehen wir von einzel- und zwei Qubit-Messfehlerraten (Clifford-Fehlerraten) in $10^{-4}$, $10^$ und $10^{-5}{-6}$ als Bereich zwischen realistischen und optimistischen Zielen aus. Nicht-Clifford-Operationen in dieser Architektur haben keinen topologischen Schutz, daher gehen wir von einem 5%, 1,5%und 1% Fehlerrate für nicht-Clifford physische T-Tore für die drei Fälle aus.

Referenzen:

• Torsten Karzig, Christina Knapp, Roman M. Lutchyn, Parsa Bonderson, Matthew B. Hastings, Chetan Nayak, Jason Alicea, Karsten Flensberg, Stephan Plugge, Yuval Oreg, Charles M. Marcus, Michael H. Freedman: Skalierbare Designs für Quasiparticle-Poisoning-Protected topologische Quantenberechnung mit Majorana Zero Modi, arXiv:1610.05289

• Alexei Kitaev: Entkoppelte Majorana Fermions in Quantenkabeln, arXiv:cond-mat/0010440

• Sankar Das Sarma, Michael Freedman, Chetan Nayak: Majorana Zero Modi und topologische Quantenberechnung, arXiv:1501.02813

Eine bewegungsfähige neutrale Atomarchitektur mit explizitem Atomtransport.

Dieses Modell erfasst ein neutrales Atomgerät mit systemeigenen Single-Qubit-Vorgängen, Rydberg-mediated entangling Gates, Z-Basismessung und einer physischen Bewegungsanweisung, die Hardware-Bewegungseinschränkungen mit sich bringt. Der Anweisungssatz umfasst freie virtuelle RZ Drehungen, Einzel-Qubit SQRT_X - und H Tore, CZ als native Zwei-Qubit-Interaktion, mit einer Dauer, CNOT die von einer Rydberg-Interaktion abgeleitet wird, sowie zwei Einzel-Qubit-Vorgänge und MEAS_Z/MEAS_RESET_Z zum Lesen.

Das Bewegungsmodell wird durch PHYSICAL_MOVE atomabstände, maximale Geschwindigkeit, maximale Beschleunigung und eine optionale Übergabezeit verfügbar gemacht, die verwendet wird, wenn Atome eine Interaktions- oder Messzone betreten oder verlassen.

Referenzen:

• M. Saffman, T. G. Walker, K. Molmer: Quanteninformationen mit Rydberg-Atomen, arXiv:0909.4777

• 8. Bernien, S. Schwartz, A. Keesling, et al.: Probing many-body

     Dynamik auf einem 51-Atom-Quantensimulator, arXiv:1707.04344

• 4. Bluvstein, H. Levine, G. Semeghini, et al.: Ein Quantenprozessor

     basierend auf kohärentem Transport von verangten Atomarrays, arXiv:2112.03923

• 23. Tian, W. J. Wee, A. Qu, et al.: Parallele Assembly von willkürlichen

  defektfreie Atomarrays mit einem Multi-Tweezer-Algorithmus, arXiv:2209.08038

• 19. 10. Evered, D. Bluvstein, M. Kalinowski, et al.: High-fidelity

  Parallele Veranglungstore auf einem neutralen Atom-Quantencomputer, arXiv:2304.05420

• 11. Wintersperger, F. Dommert, T. Ehmer, et al.: Neutral atom quantum

  Computerhardware: Leistung und Endbenutzerperspektive, arXiv:2304.14360

• 8. Wang, P. Liu, D. B. Tan, et al.: Atomique: A Quantum Compiler for

     Rekonfigurierbare neutrale Atomarrays, arXiv:2311.15123

• 4. Bluvstein, S. J. Evered, A. A. Geim, et al.: Logisches Quanten

     Prozessor basierend auf neu konfigurierten Atomarrays, arXiv:2312.03982

• W.-H. Lin, D. B. Tan, J. Cong: Reuse-Aware Compilation for Zoned

  Quantenarchitekturen basierend auf neutralen Atomen, arXiv:2411.11784

• 15. Savola, A. Paler: ATLAS: Effiziente Atom-Neuanordnung für

  Defect-Free Neutral-Atom Quantenarrays Unter Transportverlust, arXiv:2511.16303