用于无激光纠缠架构中可扩展囚禁离子量子计算的新型永磁阵列几何结构
量子物理
2026-04-06 v1
摘要
本文提出了一种新型永磁阵列设计，用于解决可扩展囚禁离子量子计算系统中的特定挑战。该磁几何结构的设计和优化受大规模量子电荷耦合器件（QCCD）架构概念的启发。该方案适用于基于长波长辐射的无激光纠缠，以及基于空间依赖磁敏感量子比特的单独寻址。该构型产生局域化的非对称磁场，为离子进出强磁场梯度区域提供了空间，同时最小化离子所经历的绝对磁场。与偶极磁几何结构相比，这是一种显著的可扩展性改进——后者在三维空间中围绕零磁场被强磁场包围，对离子传输应用不利。该设计还通过允许在两个维度上更大的对准容差来放松实验设置的对准约束。此外，在 QCCD 系统中扩展永磁方案的可行性规避了使用大电流产生磁场梯度相关的工程挑战。最后，给出了将该设计集成到可扩展 QCCD 类型架构中的概念性讨论。
引用
@article{arxiv.2604.03116,
title = {Novel permanent magnet array geometries for scalable trapped-ion quantum computing in a laser-free entanglement architecture},
author = {Mitchell G. Peaks},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.03116},
year = {2026}
}
备注
28 pages, 13 figures