Erlangen 2022 – wissenschaftliches Programm

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Q: Fachverband Quantenoptik und Photonik

Q 23: Quantum Information I

Q 23.11: Poster

Dienstag, 15. März 2022, 16:30–18:30, P

Software-Struktur für die Internetanbindung eines Ionenfallen-Quantencomputers — •Christian Melzer¹, Janine Hilder¹, Fabian Kreppel², Janis Wagner¹, Björn Lektisch¹, Ulrich Poschinger¹, André Brinkmann² und Ferdinand Schmidt-Kaler¹ — ¹QUANTUM, Institut für Physik, Universität Mainz, Staudingerweg 7, 55128 Mainz, Germany — ²Zentrum für Datenverarbeitung, Universität Mainz, Anselm-Franz-von-Bentzel-Weg 12, 55128 Mainz, Germany

Segmentierte Ionenfallen sind ein erfolgversprechender Kandidat für skalierbare Quantencomputer mit hoher Operationsgüte. Um Algorithmen auf eine solche Architektur abbilden zu können, wird eine mehrschichtige Softwarestruktur benötigt. Diese muss beliebige Quanten-Schaltkreise auf native Gatter abbilden können, die erzeugten Gattersequenzen optimieren und anschließend die Ionenkonfigurationen über die Zeit hinweg kontrollieren. Dabei müssen Randbedingungen wie Fehleranfälligkeiten unterschiedlicher Operationen, Kohärenzzeiten, Streulicht und Inhomogenitäten des Magnetfelds berücksichtigt werden. Für eine möglichst effiziente Kontrolle über den Quantencomputer erlaubt es die entwickelte Softwarestruktur, auf drei unterschiedlichen Abstraktionsebenen zu arbeiten: universelle Quantenschaltkreise, architekturabhängige Operationssequenzen und präzise Kontrollsignale.