在具有T型结的二维分段离子阱量子处理器中实现穿梭操作

基于穿梭离子阱量子处理器通常采用一维(1D)线性架构,将离子量子比特在实现量子门的激光交互区与多个量子比特寄存器存储段之间运输。二维(2D)量子CCD架构还利用T型或X型结来实现更优的扩展性与效率。在此,该研究在量子算法典型构建模块的编译中探索穿梭层。为衡量线性穿梭与结穿梭的工作量,该研究为每种操作引入独立的成本函数。这使得能够比较量子电路构建模块(如QFT、Carry、Adder、Shift和Comparator电路)的总成本。该研究考察了它们随量子比特数增加的可扩展特性。在结穿梭与线性穿梭运输成本相当的情况下,该研究表明二维架构优于一维线性陷阱,且比值随离子数增加而提升。最后,该研究讨论了单元的使用,使得整个处理器由互连的二维单元阵列构成。该工作旨在优化量子处理器架构,实现针对特定任务的协同设计,并以高效穿梭的方式进行扩展。

作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-06-20 06:31

量科快讯