University of Innsbruck trapped-ion demonstrator (Institut für Experimentalphysik)
University of Innsbruck trapped-ion demonstrator (Institut für Experimentalphysik)
פרופיל המרשם — הגרסה של המכונה לארכיטקטורה שלה (שדות המרשם באנגלית)
סוג הקיוביט: optical qubit (40Ca+ S1/2–D5/2, 729 nm)
מנגנון השער: laser Molmer-Sorensen
קישוריות: chain bus (segmented traps for the QCCD variants)
בקרה: free-space addressed laser control
מיקום הבקרה: room-temp + free-space optics
קריאה: fluorescence
ראיה לשער: אין נתון שפורסם
קודים: css_4_1_2, holographic, quantum_repetition, stab_10_1_2, stab_5_1_3, stab_8_3_2, steane
טכנולוגיות לפי שכבה — התא של המכונה בכל שכבה
| 1 נושא הקיוביט | יון אטומי לכוד · ראשית ▣ Fig. 1c (3D model of ion-trap processor); Methods ✅ 16–24 ⁴⁰Ca⁺ ions in a linear chain |
| 2 קידוד | קיוביט אופטי צר-קו (S–D ביון, שעון אטומי) · ראשית ▤ §VI.A Trapping and cooling; §VI.B Qubit manipulation ✅ 40Ca+ optical qubit in Zeeman sublevels of 4S1/2 and 3D5/2, manipulated by individually addressed 729 nm pulses |
| 3 מנגנון השער | שער לייזר מולמר–סורנסן / הסטת אור · ראשית ▣ Fig. 1c (entangling beams); Methods (MS interaction) ✅ laser Mølmer–Sørensen entangling gates on the ⁴⁰Ca⁺ chain |
| 4 קישוריות והובלה | אפיק תנועתי של שרשרת יונים (כל-לכל בשרשרת) · ראשית ▣ Fig. 1c (any ion pair i,j addressable) ✅ linear-chain motional bus, 16–24 ions |
| 5 בקרה | מיעון לייזר של יונים במרחב חופשי (אלומות AOM/AOD) · ראשית ▣ Fig. 1c (steerable tightly focused 729-nm beams) ✅ free-space addressed laser control; room-temp + free-space optics |
| 6 קריאה | גילוי מצב בפלואורסצנציה (יונים, פגמים) · ראשית ▤ §VI.C State readout ✅ state readout by fluorescence on the 4S1/2–4P1/2 transition |
| 7 קוד | קוד הצבע (שערי קליפורד טרנסוורסליים) · ראשית ▣ Fig. 1a (7-qubit color code); Figs. 2-3 (FT prep, logical CNOT) ✅ Steane [[7,1,3]]: fault-tolerant universal 2-qubit gate set with T injection, flag-FT (2021; Nature 605, 675) קודים משורשרים בקצב גבוה עם שערים טרנסוורסליים · חלופית ▤ ✅ [[8,3,2]] measurement-free universal FT: logical H, CNOT, transversal CCZ, teleportation; H_L fidelity 81(3)% at p₂=0.025 (2025) מפעל מצבי קסם (טיפוח / זיקוק / החלפת קוד) · חלופית ▣ Fig. 4 (FT magic state |H>_L); Fig. 5 (T-gate injection) ✅ [[7,1,3]] ↔ [[10,1,2]] code switching for a universal FT set incl. T; two logical qubits entangled (Jan 2025) |
| 8 מפענח | — (פער אטלס: ∅G-coherent) · ראשית ▤ ✅ measurement-free: syndromes mapped into an auxiliary register, coherent feedback unitary replaces mid-circuit measurement; latency-free by construction |
| 9 חיבור בין-מודולי | |
| 10 ייצור | ייצור מלכודות יונים (שבבי אלקטרודות משטח; מלכודות להבים תלת-ממדיות בעיבוד שבבי) · ראשית ◌ 🔎 ion-trap fabrication (family-determined) הרכבה אופטית / מכנית (לייזרים, ואקום, אובייקטיבים) · חלופית ◌ 🔎 room-temperature free-space optics assembly (family-determined) |
ראיות: ✅ 10 / 14
תמונות
כל תמונה מלווה בתיאור של מה שהיא מראה ובשורת הקרדיט שלה.
