論文の概要: Nonadiabatic geometric quantum computation with optimal control on superconducting circuits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2004.10199v2
• Date: Tue, 14 Jul 2020 00:29:57 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-22 20:29:13.902103
• Title: Nonadiabatic geometric quantum computation with optimal control on superconducting circuits
• Title（参考訳）: 超伝導回路の最適制御による非断熱幾何量子計算
• Authors: Jing Xu, Sai Li, Tao Chen, and Zheng-Yuan Xue
• Abstract要約: 超伝導回路上での非断熱的幾何量子計算法を提案する。 この方式は、フォールトトレラントなソリッドステート量子計算に向けた有望なステップを提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.703593898562321
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum gates, which are the essential building blocks of quantum computers, are very fragile. Thus, to realize robust quantum gates with high fidelity is the ultimate goal of quantum manipulation. Here, we propose a nonadiabatic geometric quantum computation scheme on superconducting circuits to engineer arbitrary quantum gates, which share both the robust merit of geometric phases and the capacity to combine with optimal control technique to further enhance the gate robustness. Specifically, in our proposal, arbitrary geometric single-qubit gates can be realized on a transmon qubit, by a resonant microwave field driving, with both the amplitude and phase of the driving being time-dependent. Meanwhile, nontrivial two-qubit geometric gates can be implemented by two capacitively coupled transmon qubits, with one of the transmon qubits' frequency being modulated to obtain effective resonant coupling between them. Therefore, our scheme provides a promising step towards fault-tolerant solid-state quantum computation.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピュータの重要な構成要素である量子ゲートは、非常に脆弱である。 したがって、忠実度の高い頑健な量子ゲートを実現することは量子操作の究極の目標である。 本稿では、任意の量子ゲートを設計するための超伝導回路上の非断熱的幾何学的量子計算手法を提案する。これは、幾何位相の強みと、最適制御技術と組み合わせてゲートロバスト性をさらに高める能力の両方を共有する。 具体的には、任意の幾何学的単一量子ビットゲートを共振マイクロ波フィールド駆動によりトランスモン量子ビット上で実現し、その振幅と位相は時間依存である。 一方、非自明な2量子ビットの幾何ゲートは2つの容量結合されたトランモン量子ビットで実装でき、トランモン量子ビットの周波数の1つを変調してそれらの間の効果的な共振結合を得る。 したがって,本手法はフォールトトレラントな固体量子計算への有望な一歩となる。

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