論文の概要: Switchable next-nearest-neighbor coupling for controlled two-qubit operations

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2004.08639v2
• Date: Wed, 14 Oct 2020 13:13:59 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-23 02:36:47.154096
• Title: Switchable next-nearest-neighbor coupling for controlled two-qubit operations
• Title（参考訳）: 制御された2ビット動作のための切換え可能な次アレスト近傍結合
• Authors: Peng Zhao, Peng Xu, Dong Lan, Xinsheng Tan, Haifeng Yu, and Yang Yu
• Abstract要約: 超伝導量子プロセッサでは、隣接する量子ビット間の分散相互作用は、有効な次アネレスト-隣のカップリングをもたらす。 我々は、中間キュービットが隣のキュービットの隣り合わせのキュービットの操作を制御する制御された2量子ビット演算を実装した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 13.970660172515464
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In a superconducting quantum processor with nearest neighbor coupling, the dispersive interaction between adjacent qubits can result in an effective next-nearest-neighbor coupling whose strength depends on the state of the intermediary qubit. Here, we theoretically explore the possibility of engineering this next-nearest-neighbor coupling to implement controlled two-qubit operations where the intermediary qubit controls the operation on the next-nearest neighbor pair of qubits. In particular, in a system comprising two types of superconducting qubits with anharmonicities of opposite-sign arranged in an -A-B-A- pattern, where the unwanted static ZZ coupling between adjacent qubits could be heavily suppressed, a switchable coupling between the next-nearest-neighbor qubits can be achieved via the intermediary qubit, the qubit state of which functions as an on/off switch for this coupling. Therefore, depending on the adopted activating scheme, various controlled two-qubit operations such as controlled-iSWAP gate can be realized, potentially enabling circuit depth reductions as to a standard decomposition approach for implementing generic quantum algorithms.
• Abstract（参考訳）: 近接結合が最寄りの超伝導量子プロセッサでは、隣接する量子ビット間の分散相互作用は、中間量子ビットの状態に依存する強力な次ネアレスト-ネアボーカップリングをもたらす。 ここでは, 中間キュービットが隣のキュービット対の操作を制御する制御された2量子ビット演算を実装するために, この次アレスト近傍結合の工学的可能性について理論的に検討する。 特に、隣り合う量子ビット間の不要な静的ZZ結合を強く抑制できる−A−B−A−パターンで配置された反対符号の非調和性を有する2種類の超伝導量子ビットからなるシステムにおいて、この結合のオン/オフスイッチとして機能する中間量子ビットを介して隣り合う量子ビット間の切替可能な結合を実現することができる。 したがって、採用されている活性化スキームに応じて、制御されたiswapゲートなどの様々な制御された2量子ビット演算を実現することができ、汎用量子アルゴリズムを実装するための標準分解アプローチとして回路深度の削減が可能になる。

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