量子ソース・アルファ・ラボ、耐故障性コンピューティングに向けたハイブリッド光子・原子の設計図を提案

量子コンピューティングの新興企業であるQuantum Source Alpha Labs（QS Labs）は、耐故障性を持つ複合的な光子・原子量子アーキテクチャの詳細なハードウェア設計図をarXivで公開しました。14名の科学者チームが共同執筆したこの研究は、独立した光子ベースおよび物質ベースの量子処理ユニット（QPU）を悩ませる根本的なスケーリングのボトルネックを解決するために、キャビティ量子電磁気学（cavity QED）を利用したハイブリッドプラットフォームを提案しています。

この設計図は、QS Labsが開発したハイブリッドQPUアーキテクチャの概要を示しています。このアーキテクチャでは、光学キャビティに捕捉されたルビジウム87（⁸⁷Rb）原子を静止量子ビットとして使用し、長距離で制約のない接続性を提供する飛行光子を飛行量子ビットとして利用します。中心となるゲート操作は、二重対称化されたDuan-Kimble光子・原子制御位相（CZ）ゲートです。このフレームワークは、RHG格子上の測定ベース量子コンピューティング（MBQC）モデルを採用しており、物理ゲートあたり約2.6%、軌跡全体で約15%の光子損失という計算上の閾値を設定しています。