論文の概要: Experimental Realization of Universal Time-optimal non-Abelian Geometric Gates

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2004.10364v2
• Date: Thu, 30 Apr 2020 02:48:42 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-22 11:14:24.158678
• Title: Experimental Realization of Universal Time-optimal non-Abelian Geometric Gates
• Title（参考訳）: 普遍時間最適非可換幾何ゲートの実験的実現
• Authors: Zhikun Han, Yuqian Dong, Baojie Liu, Xiaopei Yang, Shuqing Song, Luqing Qiu, Danyu Li, Ji Chu, Wen Zheng, Jianwen Xu, Tianqi Huang, Zhimin Wang, Xiangmin Yu, Xinsheng Tan, Dong Lan, Man-Hong Yung, and Yang Yu
• Abstract要約: 非断熱型ホロノミック量子制御(NHQC)は、量子ゲートの堅牢性を高めるための標準技術となっている。 ここでは, ホロノミックゲートの動作時間を最適化できるNHQCの時間最適かつ非従来的アプローチを実験的に実証する。 従来のアプローチと比較すると、TOUNHQCはデコヒーレンスと制御エラーに対する堅牢性の余分なレイヤを提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.4064367651422955
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Based on the geometrical nature of quantum phases, non-adiabatic holonomic quantum control (NHQC) has become a standard technique for enhancing robustness in constructing quantum gates. However, the conventional approach of NHQC is sensitive to control instability, as it requires the driving pulses to cover a fixed pulse area. Furthermore, even for small-angle rotations, all operations need to be completed with the same duration of time. Here we experimentally demonstrate a time-optimal and unconventional approach of NHQC (called TOUNHQC), which can optimize the operation time of any holonomic gate. Compared with the conventional approach, TOUNHQC provides an extra layer of robustness to decoherence and control errors. The experiment involves a scalable architecture of superconducting circuit, where we achieved a fidelity of 99.51% for a single qubit gate using interleaved randomized benchmarking. Moreover, a two-qubit holonomic control-phase gate has been implemented where the gate error can be reduced by as much as 18% compared with NHQC.
• Abstract（参考訳）: 量子位相の幾何学的性質に基づき、非断熱ホロノミック量子制御(nhqc)は量子ゲート構築におけるロバスト性を強化する標準的な技術となっている。 しかし、NHQCの従来のアプローチは、固定パルス領域をカバーするために駆動パルスを必要とするため、不安定性を制御することに敏感である。 さらに、小角回転であっても、全ての操作は同じ時間内に完了する必要がある。 ここでは, ホロノミックゲートの動作時間を最適化できるNHQC(TOUNHQC)の時間最適かつ非従来的アプローチを実験的に実証する。 従来のアプローチと比較して、tounhqcはデコヒーレンスと制御エラーに対する堅牢性の層を提供する。 この実験は超伝導回路のスケーラブルなアーキテクチャを伴い、1つのキュービットゲートに対して99.51%の忠実性を達成した。 また,NHQCと比較してゲート誤差を最大18%低減できる2ビットホロノミック制御相ゲートが実装されている。

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