NeutralAtom 類別

一種具有明確原子傳輸功能的運動感知中性原子架構。

此模型捕捉了一個具有原生單量子位操作、Rydberg 介導糾纏閘、Z 基底測量，以及帶有硬體運動約束的物理移動指令的中性原子裝置。 指令集包含自由虛擬 RZ 旋轉、單量子位 SQRT_X 元與 H 閘， CZ 作為原生的雙量子位互動， CNOT 其持續時間由一次 Rydberg 交互加上兩次單量子位運算推導，並 MEAS_Z/MEAS_RESET_Z 用於讀取。

運動模型透過原子間距、最大速度、最大加速度，以及原子進入或離開交互作用或測量區時可選的切換時間來暴露 PHYSICAL_MOVE 並參數化。

參考：

  • M. Saffman， T. G. Walker， K. Molmer：《帶有里德伯格原子的量子資訊》， arXiv：0909.4777

    1. Bernien、S. Schwartz、A. Keesling 等：多體探測

      51原子量子模擬器上的動力學， arXiv：1707.04344

    1. Bluvstein， H. Levine， G. Semeghini 等：一個量子處理器

      基於糾纏原子陣列的相干運輸， arXiv：2112.03923

    1. Tian， W. J. Wee、A. Qu 等：任意的平行組裝

    多鑷子演算法的無缺陷原子陣列， arXiv：2209.08038

      1. 埃弗雷德、D. 布魯夫斯坦、M. 卡利諾夫斯基等：高保真

    中性原子量子電腦上的平行糾纏閘， arXiv：2304.05420

    1. Wintersperger、F. Dommert、T. Ehmer 等：中性原子量子

    計算硬體：效能與終端使用者觀點， arXiv：2304.14360

    1. Wang， P. Liu、D. B. Tan 等：Atomique：一個量子編譯器

      可重構中性原子陣列， arXiv：2311.15123

    1. Bluvstein， S. J. Evered、A. A. Geim 等：邏輯量子

      基於可重組原子陣列的處理器， arXiv：2312.03982

  • W.-H。 林、陳大、康：Reuse-Aware 分區彙編

    基於中性原子的量子架構， arXiv：2411.11784

    1. Savola， A. Paler：ATLAS：有效原子重排

    Defect-Free Neutral-Atom 傳輸損耗下的量子陣列， arXiv：2511.16303

建構函式

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)

參數

名稱 Description
rydberg_time
必要

本源 Rydberg 介導的雙量子位元交互作用時間（單位為 ns）。
rydberg_error
必要

原生雙量子位互動的錯誤率。
one_qubit_time
必要

對於一個量子位元的物理閘（如 SQRT_X 和 H）的時間（單位為 ns）。
one_qubit_error
必要

單量子位元物理閘的錯誤率。
measurement_time
必要

運算的時間（以 ns 為單位）MEAS_ZMEAS_RESET_Z。
measurement_error
必要

測量及測量重置操作的誤差率。
handoff_time
必要

在移動操作邊界處，每次交接的時間（以 ns 為單位）。 PHYSICAL_MOVE指令長度被建模為此值的兩倍。
atom_spacing
必要

在傳輸或放置過程中，原子之間的標稱間距（以微米為單位）（基於原子在儲存狀態）。
max_velocity
必要

最大原子傳輸速度（以 m/s）。
max_acceleration
必要

最大原子傳輸加速度（單位為 m/s^2）。

僅限關鍵字的參數

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

方法

provided_isa

provided_isa 

provided_isa(ctx: ISAContext) -> ISA

參數

名稱 Description
ctx
必要

屬性

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