NeutralAtom Klasse

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

Konstruktor

NeutralAtom(*, rydberg_time: int = 500, rydberg_error: float = 0.001, one_qubit_time: int = 1000, one_qubit_error: float = 0.0001, measurement_time: int = 10000, measurement_error: float = 0.0001, handoff_time: int = 0, atom_spacing: float = 3.0, max_velocity: float = 0.25, max_acceleration: float = 5000.0, surface_code_two_qubit_time_factor: int = 1, surface_code_one_qubit_time_factor: int = 1)

Parameter

Name	Beschreibung
rydberg_time Erforderlich	Die Zeit (in ns) für native Rydberg-vermittelte Zwei-Qubit-Interaktionen.
rydberg_error Erforderlich	Die Fehlerrate für systemeigene Zwei-Qubit-Interaktionen.
one_qubit_time Erforderlich	Die Zeit (in ns) für ein-Qubit physische Tore wie SQRT_X und H.
one_qubit_error Erforderlich	Die Fehlerrate für physische One-Qubit-Tore.
measurement_time Erforderlich	Die Zeit (in ns) für MEAS_Z und MEAS_RESET_Z Vorgänge.
measurement_error Erforderlich	Die Fehlerrate für Mess- und Messrücksetzungsvorgänge.
handoff_time Erforderlich	Die Zeit (in ns) für jede Übergabe an der Grenze eines Bewegungsvorgangs. Die Dauer der PHYSICAL_MOVE Anweisung wird doppelt so modelliert wie dieser Wert.
atom_spacing Erforderlich	Der nominale Abstand (in Mikron) zwischen Atomen während des Transports oder der Platzierung (basierend auf Atomen im Speicher).
max_velocity Erforderlich	Die maximale Atomtransportgeschwindigkeit (in m/s).
max_acceleration Erforderlich	Die maximale Atomtransportbeschleunigung (in m/s^2).

Nur Schlüsselwortparameter

Name	Beschreibung
rydberg_time	Standardwert: 500
rydberg_error	Standardwert: 0.001
one_qubit_time	Standardwert: 1000
one_qubit_error	Standardwert: 0.0001
measurement_time	Standardwert: 10000
measurement_error	Standardwert: 0.0001
handoff_time	Standardwert: 0
atom_spacing	Standardwert: 3.0
max_velocity	Standardwert: 0.25
max_acceleration	Standardwert: 5000.0
surface_code_two_qubit_time_factor	Standardwert: 1
surface_code_one_qubit_time_factor	Standardwert: 1

Methoden

provided_isa

provided_isa

provided_isa(ctx: ISAContext) -> ISA

Parameter

Name	Beschreibung
ctx Erforderlich

Attribute

atom_spacing

atom_spacing: float = 3.0

handoff_time

handoff_time: int = 0

max_acceleration

max_acceleration: float = 5000.0

max_velocity

max_velocity: float = 0.25

measurement_error

measurement_error: float = 0.0001

measurement_time

measurement_time: int = 10000

one_qubit_error

one_qubit_error: float = 0.0001

one_qubit_time

one_qubit_time: int = 1000

rydberg_error

rydberg_error: float = 0.001

rydberg_time

rydberg_time: int = 500

surface_code_one_qubit_time_factor

surface_code_one_qubit_time_factor: int = 1

surface_code_two_qubit_time_factor

surface_code_two_qubit_time_factor: int = 1