論文の概要: Optimal synthesis of the Fredkin gate in a multilevel system

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2004.03134v1
• Date: Tue, 7 Apr 2020 05:36:34 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-26 04:19:10.400562
• Title: Optimal synthesis of the Fredkin gate in a multilevel system
• Title（参考訳）: 多値系におけるフレドキンゲートの最適合成
• Authors: Wen-Qiang Liu and Hai-Rui Wei
• Abstract要約: 3キュービットのフレドキンゲートの最適コストは5つの2キュービットのエンタングゲートであり、オーバーヘッドはコントロールノーゲート(CNOT)に制限された場合に8に上昇する。 我々は3ビットのフレドキンゲートのコストを8個のCNOTから隣の5個のCNOTに削減する。 非決定論的3ビットフレドキンゲートのコストはさらに4つの近接CNOTに削減され、そのようなゲートの成功は単光子検出器によって決定される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The optimal cost of a three-qubit Fredkin gate is 5 two-qubit entangling gates, and the overhead climbs to 8 when restricted to controlled-not (CNOT) gates. By harnessing higher-dimensional Hilbert spaces, we reduce the cost of a three-qubit Fredkin gate from 8 CNOTs to 5 nearest-neighbor CNOTs. We also present construction of an n-control-qubit Fredkin gate with 2n+3 CNOTs and 2n single-qudit operations. Finally, we design deterministic and nondeterministic three-qubit Fredkin gates in photonic architectures. The cost of a nondeterministic three-qubit Fredkin gate is further reduced to 4 nearest-neighbor CNOTs, and the success of such a gate is heralded by a single-photon detector. Our insights bridge the gap between the theoretical lower bound and the current best result for the n-qubit quantum computation.
• Abstract（参考訳）: 3キュービットのフレドキンゲートの最適コストは5つの2キュービットのエンタングゲートであり、オーバーヘッドはコントロールノーゲート(CNOT)に制限された場合に8に上昇する。 高次元ヒルベルト空間を利用することで、3量子フレドキンゲートのコストを8個の CNOT から5個の隣り合う CNOT に削減する。 また、2n+3 cnotと2n single-qudit演算を備えたn-control-qubit fredkinゲートの構築も行った。 最後に、フォトニックアーキテクチャにおける決定論的および非決定論的3ビットフレドキンゲートを設計する。 非決定論的3ビットフレドキンゲートのコストはさらに4つの近接CNOTに削減され、そのようなゲートの成功は単光子検出器によって決定される。 我々の洞察は、理論的な下界と現在のn量子ビット量子計算の最良の結果とのギャップを埋める。

関連論文リスト

• Quantum control landscape for generation of $H$ and $T$ gates in an open qubit with both coherent and environmental drive [57.70351255180495]
  量子計算における重要な問題は、ハダマール (H$) や$pi/8$ (T$) のような単一量子ビットの量子ゲートの生成である。 ここでは、コヒーレント制御と環境を用いた$H$および$T$ゲートの最適生成の問題を、非コヒーレント制御によりキュービットに作用する資源として検討する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-09-05T09:05:27Z)
• Cat-qubit-inspired gate on cos($2\theta$) qubits [77.34726150561087]
  我々はKerr-cat量子ビットのノイズバイアス保存ゲートにインスパイアされた1量子ビット$Z$ゲートを導入する。 このスキームは、 qubit と ancilla qubit の間のビームスプリッターのような変換を通じて位相空間の $pi$ 回転に依存する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-04-04T23:06:22Z)
• Optimizing the number of CNOT gates in one-dimensional nearest-neighbor quantum Fourier transform circuit [0.0]
  量子フーリエ変換の一次元近接回路(QFT)を構築する。 提案手法はCNOTゲートの数を60%削減する。 量子振幅推定には, 近接回路の1次元化が可能である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-08-30T13:24:16Z)
• Extensive characterization of a family of efficient three-qubit gates at the coherence limit [0.4471952592011114]
  2キュービット演算を同時に適用して3キュービットゲートを実装した。 我々は、新しいゲートを一度だけ適用することで、GHZ状態とW状態という2つの絡み合った状態を生成する。 ゲートとターゲット状態の忠実度に関する実験的および統計的誤差を解析する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-07-06T19:42:29Z)
• Efficient variational synthesis of quantum circuits with coherent multi-start optimization [1.3108652488669734]
  我々は、CNOTゲートと任意の1量子ビット(1q)ゲートからなるゲート集合に合成する問題を考察する。 私たちが提案する重要なアイデアは、IDゲートとCNOTゲートの間を補間できるパラメタライズされた2量子ビット(2q)位相ゲートを使用することである。 このアーキテクチャの一貫性のある最適化と1qゲートは、実際驚くほどうまく機能しているようだ。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-05-02T18:00:03Z)
• Software mitigation of coherent two-qubit gate errors [55.878249096379804]
  2量子ゲートは量子コンピューティングの重要な構成要素である。 しかし、量子ビット間の不要な相互作用(いわゆる寄生ゲート)は、量子アプリケーションの性能を低下させる。 寄生性2ビットゲート誤差を軽減するための2つのソフトウェア手法を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-11-08T17:37:27Z)
• Realization of arbitrary doubly-controlled quantum phase gates [62.997667081978825]
  本稿では,最適化問題における短期量子優位性の提案に着想を得た高忠実度ゲートセットを提案する。 3つのトランペット四重項のコヒーレントな多レベル制御を編成することにより、自然な3量子ビット計算ベースで作用する決定論的連続角量子位相ゲートの族を合成する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-08-03T17:49:09Z)
• Low-cost Fredkin gate with auxiliary space [0.0]
  最大2n+1個の2量子ゲートと2n個の単一量子ゲートを持つn個の制御量子ビットFredkinゲートの最適化を提案する。 必要となる論理ゲートの数は、任意の n-量子フレッドキンゲートをシミュレートする初期の結果を改善する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-11-30T11:54:00Z)
• Constructing three-qubit unitary gates in terms of Schmidt rank and CNOT gates [6.127256542161883]
  我々はシュミットの階級の門を1から7まで明確に構築する。 我々は、CNOTゲートとローカルアダマールとフリップゲートの量子回路を用いてゲートを実装した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-07-06T01:16:26Z)
• Improving the Performance of Deep Quantum Optimization Algorithms with Continuous Gate Sets [47.00474212574662]
  変分量子アルゴリズムは計算的に難しい問題を解くのに有望であると考えられている。 本稿では,QAOAの回路深度依存性能について実験的に検討する。 この結果から, 連続ゲートセットの使用は, 短期量子コンピュータの影響を拡大する上で重要な要素である可能性が示唆された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-05-11T17:20:51Z)
• Scalable quantum computation with fast gates in two-dimensional microtrap arrays of trapped ions [68.8204255655161]
  本研究では,2次元マイクロトラップアーキテクチャにおけるイオン量子コンピューティングにおける高速パルス2量子ゲートの利用について検討する。 高速パルスゲートは、トラップ時間よりも高速に、隣接するトラップにおけるイオン間の高忠実な絡み合い動作を実現することができることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-05-01T13:18:22Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。