NeutralAtom Classe

Uma arquitetura de atom neutro com reconhecimento de movimento com transporte atom explícito.

Esse modelo captura um dispositivo neutro-atom com operações nativas de qubit único, portas emaranhadas mediadas por Rydberg, medida de base Z e uma instrução de movimento físico que carrega restrições de movimento de hardware. O conjunto de instruções inclui rotações virtuais RZ gratuitas, qubit SQRT_X único e H portões, CZ como a interação nativa de dois qubits, CNOT com uma duração derivada de uma interação de Rydberg mais duas operações de qubit único e MEAS_Z/MEAS_RESET_Z para leitura.

O modelo de movimento é exposto PHYSICAL_MOVE e parametrizado por espaçamento atom, velocidade máxima, aceleração máxima e um tempo de entrega opcional usado quando os átomos entram ou saem de uma zona de interação ou medida.

Referências:

  • M. Saffman, T. G. Walker, K. Molmer: Informações quânticas com átomos de Rydberg, arXiv:0909.4777

    1. Bernien, S. Schwartz, A. Keesling, et al.: Sondando muitos corpos

      dinâmica em um simulador quântico de 51 átomos, arXiv:1707.04344

    1. Bluvstein, H. Levine, G. Semeghini, et al.: Um processador quântico

      com base no transporte coerente de matrizes atômicas emaranhadas, arXiv:2112.03923

    1. Tian, W. J. Wee, A. Qu, et al.: assembly paralelo de arbitrário

    matrizes atom livres de defeitos com um algoritmo multi-tweezer, arXiv:2209.08038

      1. Evered, D. Bluvstein, M. Kalinowski, et al.: Alta fidelidade

    portas paralelas emaranhando em um computador quântico atom neutro, arXiv:2304.05420

    1. Wintersperger, F. Dommert, T. Ehmer, et al.: Quantum atom neutro

    hardware de computação: desempenho e perspectiva do usuário final, arXiv:2304.14360

    1. Wang, P. Liu, D. B. Tan, et al.: Atomique: Um Compilador Quântico para

      Matrizes atom neutras reconfiguráveis, arXiv:2311.15123

    1. Bluvstein, S. J. Evered, A. A. Geim, et al.: Quantum lógico

      processador baseado em matrizes atom reconfiguráveis, arXiv:2312.03982

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

    Arquiteturas quânticas baseadas em átomos neutros, arXiv:2411.11784

    1. Savola, A. Paler: ATLAS: Reorganização atom eficiente para

    Defect-Free Neutral-Atom Matrizes Quânticas em Perda de Transporte, arXiv:2511.16303

Construtor

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)

Parâmetros

Nome Description
rydberg_time
Obrigatório

A hora (em ns) para interações de dois qubits mediadas por Rydberg nativas.
rydberg_error
Obrigatório

A taxa de erro para interações nativas de dois qubits.
one_qubit_time
Obrigatório

A hora (em ns) para portões físicos de um qubit, como SQRT_X e H.
one_qubit_error
Obrigatório

A taxa de erro para portões físicos de um qubit.
measurement_time
Obrigatório

A hora (em ns) para MEAS_Z e MEAS_RESET_Z operações.
measurement_error
Obrigatório

A taxa de erro para operações de medição e redefinição de medida.
handoff_time
Obrigatório

O tempo (em ns) para cada entrega no limite de uma operação de movimentação. A PHYSICAL_MOVE duração da instrução é modelada como o dobro desse valor.
atom_spacing
Obrigatório

O espaçamento nominal (em microns) entre átomos durante o transporte ou posicionamento (com base em átomos sendo armazenados).
max_velocity
Obrigatório

A velocidade máxima de transporte atom (em m/s).
max_acceleration
Obrigatório

A aceleração máxima do transporte atom (em m/s^2).

Parâmetros somente de palavra-chave

Nome Description
rydberg_time
Valor padrão: 500
rydberg_error
Valor padrão: 0.001
one_qubit_time
Valor padrão: 1000
one_qubit_error
Valor padrão: 0.0001
measurement_time
Valor padrão: 10000
measurement_error
Valor padrão: 0.0001
handoff_time
Valor padrão: 0
atom_spacing
Valor padrão: 3.0
max_velocity
Valor padrão: 0.25
max_acceleration
Valor padrão: 5000.0
surface_code_two_qubit_time_factor
Valor padrão: 1
surface_code_one_qubit_time_factor
Valor padrão: 1

Métodos

provided_isa

provided_isa 

provided_isa(ctx: ISAContext) -> ISA

Parâmetros

Nome Description
ctx
Obrigatório

Atributos

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