論文の概要: Demonstrating a Continuous Set of Two-qubit Gates for Near-term Quantum
Algorithms
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2001.08343v2
- Date: Mon, 3 Feb 2020 23:09:53 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-06 05:12:21.422546
- Title: Demonstrating a Continuous Set of Two-qubit Gates for Near-term Quantum
Algorithms
- Title（参考訳）: 近接量子アルゴリズムのための連続した2ビットゲートのデモ
- Authors: B. Foxen, C. Neill, A. Dunsworth, P. Roushan, B. Chiaro, A. Megrant,
J. Kelly, Zijun Chen, K. Satzinger, R. Barends, F. Arute, K. Arya, R.
Babbush, D. Bacon, J.C. Bardin, S. Boixo, D. Buell, B. Burkett, Yu Chen, R.
Collins, E. Farhi, A. Fowler, C. Gidney, M. Giustina, R. Graff, M. Harrigan,
T. Huang, S.V. Isakov, E. Jeffrey, Z. Jiang, D. Kafri, K. Kechedzhi, P.
Klimov, A. Korotkov, F. Kostritsa, D. Landhuis, E. Lucero, J. McClean, M.
McEwen, X. Mi, M. Mohseni, J.Y. Mutus, O. Naaman, M. Neeley, M. Niu, A.
Petukhov, C. Quintana, N. Rubin, D. Sank, V. Smelyanskiy, A. Vainsencher,
T.C. White, Z. Yao, P. Yeh, A. Zalcman, H. Neven, and John M. Martinis
- Abstract要約: 回路深さを3倍に削減できる連続2量子ゲートセットを標準分解と比較した。
We benchmark the fidelity of the iSWAP-like and CPHASE gate family and 525 other fSim gates across the whole fSim parameter space。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.9240845160743125
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum algorithms offer a dramatic speedup for computational problems in
machine learning, material science, and chemistry. However, any near-term
realizations of these algorithms will need to be heavily optimized to fit
within the finite resources offered by existing noisy quantum hardware. Here,
taking advantage of the strong adjustable coupling of gmon qubits, we
demonstrate a continuous two-qubit gate set that can provide a 3x reduction in
circuit depth as compared to a standard decomposition. We implement two gate
families: an iSWAP-like gate to attain an arbitrary swap angle, $\theta$, and a
CPHASE gate that generates an arbitrary conditional phase, $\phi$. Using one of
each of these gates, we can perform an arbitrary two-qubit gate within the
excitation-preserving subspace allowing for a complete implementation of the
so-called Fermionic Simulation, or fSim, gate set. We benchmark the fidelity of
the iSWAP-like and CPHASE gate families as well as 525 other fSim gates spread
evenly across the entire fSim($\theta$, $\phi$) parameter space achieving
purity-limited average two-qubit Pauli error of $3.8 \times 10^{-3}$ per fSim
gate.
- Abstract（参考訳）: 量子アルゴリズムは、機械学習、物質科学、化学における計算問題の劇的なスピードアップを提供する。
しかし、これらのアルゴリズムの短期的な実現には、既存のノイズ量子ハードウェアが提供する有限資源に適合するように、高度に最適化する必要がある。
本稿では,gmon qubitsの強い調整可能な結合を生かして,標準分解と比較して回路深度を3倍低減できる連続的な2量子ビットゲート集合を示す。
任意のスワップ角を得るためのiSWAPライクなゲート,$\theta$,および任意の条件相を生成するCPHASEゲート,$\phi$の2つのゲートファミリを実装している。
これらのゲートの1つを用いて、励起保存部分空間内で任意の2量子ビットゲートを実行し、いわゆるフェルミオンシミュレーション(fsim)ゲート集合の完全な実装を可能にする。
我々は、iswap様およびcphaseゲートファミリーと、fsim($\theta$,$\phi$)パラメータ空間全体に均等に広がる他の525のfsimゲートの忠実さをベンチマークし、純度制限された平均2量子ビットのpauliエラーをfsimゲート当たり3.8 \times 10^{-3}$とする。
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