論文の概要: High-fidelity software-defined quantum logic on a superconducting qudit
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2005.13165v3
- Date: Mon, 19 Oct 2020 17:14:45 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-18 05:22:25.399875
- Title: High-fidelity software-defined quantum logic on a superconducting qudit
- Title（参考訳）: 超伝導qudit上の高忠実性ソフトウェア定義量子論理
- Authors: Xian Wu, S.L. Tomarken, N. Anders Petersson, L.A. Martinez, Yaniv J.
Rosen, Jonathan L DuBois
- Abstract要約: 現代の固体量子プロセッサは、離散量子ビット演算(ゲート)による量子計算にアプローチする
原則として、このアプローチは非常に柔軟であり、各アプリケーションのための特定の制御プロトコルの開発を必要とせずに、キュービットのヒルベルト空間を完全に制御できる。
量子ハードウェア上の現在のエラーレートは、(複雑なエラーレートで)一緒にベッドし、存続できるプリミティブゲートの数に厳しい制限を課す。
ここでは、プリミティブゲートセットに依存しないソフトウェア定義の$0leftarrow2$ SWAPゲートの実装への取り組みを報告し、平均ゲート忠実度を99.4ドルとする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 23.29920768537117
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Nearly all modern solid-state quantum processors approach quantum computation
with a set of discrete qubit operations (gates) that can achieve universal
quantum control with only a handful of primitive gates. In principle, this
approach is highly flexible, allowing full control over the qubits' Hilbert
space without necessitating the development of specific control protocols for
each application. However, current error rates on quantum hardware place harsh
limits on the number of primitive gates that can be concatenated together (with
compounding error rates) and remain viable. Here, we report our efforts at
implementing a software-defined $0\leftrightarrow2$ SWAP gate that does not
rely on a primitive gate set and achieves an average gate fidelity of $99.4\%$.
Our work represents an alternative, fully generalizable route towards achieving
nontrivial quantum control through the use of optimal control techniques. We
describe our procedure for computing optimal control solutions, calibrating the
quantum and classical hardware chain, and characterizing the fidelity of the
optimal control gate.
- Abstract（参考訳）: ほぼ全ての現代の固体量子プロセッサは、少数の原始ゲートだけで普遍的な量子制御を達成できる離散量子ビット演算(ゲート)で量子計算にアプローチする。
原則として、このアプローチは非常に柔軟であり、各アプリケーションのための特定の制御プロトコルの開発を必要とせずに、キュービットのヒルベルト空間を完全に制御できる。
しかし、量子ハードウェア上の現在のエラーレートは、(複雑なエラー率で)結合可能で、存続可能なプリミティブゲートの数に厳しい制限を課す。
本稿では,プリミティブゲートセットに依存しないソフトウェア定義の$0\leftrightarrow2$ SWAPゲートの実装に取り組み,平均ゲート忠実度99.4\%を達成している。
我々の研究は、最適制御技術を用いて非自明な量子制御を実現するための、代替的で完全に一般化可能な経路である。
本稿では,最適制御解の計算,量子および古典ハードウェアチェーンの校正,最適制御ゲートの忠実性を特徴付ける手法について述べる。
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