論文の概要: Fast multi-qubit gates by adiabatic evolution in interacting excited state manifolds

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2006.07035v1
• Date: Fri, 12 Jun 2020 09:39:04 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-15 22:34:50.270282
• Title: Fast multi-qubit gates by adiabatic evolution in interacting excited state manifolds
• Title（参考訳）: 相互作用する励起状態多様体における断熱進化による高速マルチキュービットゲート
• Authors: Mohammadsadegh Khazali and Klaus M{\o}lmer
• Abstract要約: 励起交換相互作用の暗黒固有状態に沿った断熱通路を高速なマルチキュービットゲートの実装に利用できることを示す。 我々の理論的推定と数値シミュレーションにより、これらのマルチキュービットのリドベルクゲートは最大20キュービットで1%以下の誤差で可能であることが示されている。
• 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: Quantum computing and quantum simulation can be implemented by concatenation of one- and two-qubit gates and interactions. For most physical implementations, however, it may be advantageous to explore state components and interactions that depart from this universal paradigm and offer faster or more robust access to more advanced operations on the system. In this article, we show that adiabatic passage along the dark eigenstate of excitation exchange interactions can be used to implement fast multi-qubit Toffoli (C$_k$-NOT) and fan-out (C-NOT$^k$) gates. This mechanism can be realized by simultaneous excitation of atoms to Rydberg levels, featuring resonant exchange interaction. Our theoretical estimates and numerical simulations show that these multi-qubit Rydberg gates are possible with errors below 1% for up to 20 qubits. The excitation exchange mechanism is ubiquitous across experimental platforms and we show that similar multi-qubit gates can be implemented in superconducting circuits.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピューティングと量子シミュレーションは、1ビットと2ビットのゲートと相互作用を連結することで実現することができる。 しかし、ほとんどの物理的実装では、この普遍的なパラダイムから離れ、より高速またはより堅牢なシステム上の操作へのアクセスを提供する状態コンポーネントや相互作用を探索することが有利である。 本稿では,励起交換相互作用のダーク固有状態に沿った断熱通路を用いて,高速なマルチキュービットトフォリ (C$_k$-NOT) とファンアウト (C-NOT$^k$) ゲートを実装可能であることを示す。 この機構は、共鳴交換相互作用を特徴とするリドベルク準位への原子の同時励起によって実現できる。 我々の理論的推定と数値シミュレーションにより、これらのマルチキュービットのリドベルクゲートは最大20キュービットで1%以下の誤差で可能であることが示されている。 励磁交換機構は実験プラットフォーム上で広く普及しており、同様のマルチ量子ビットゲートを超伝導回路に実装できることを実証する。

関連論文リスト

• Fast quantum gates for exchange-only qubits using simultaneous exchange pulses [0.0]
  本稿では,同時交換パルスを用いた単一量子ゲートと2量子ゲートの実装を高速化することを目的とする。 単一量子ゲートを高速に実行可能なパルス列を導入し、2量子ゲートにおける3つのスピンのサブシーケンスがより少ないステップで実装可能であることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-09-09T17:45:17Z)
• On-demand transposition across light-matter interaction regimes in bosonic cQED [69.65384453064829]
  ボソニックcQEDは、非線形回路素子に結合した高温超伝導キャビティの光電場を用いる。 空洞コヒーレンスを劣化させることなく, 相互作用系を高速に切り替える実験を行った。 我々の研究は、単一のプラットフォーム内での光-物質相互作用のフル範囲を探索する新しいパラダイムを開く。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-12-22T13:01:32Z)
• Dipolar quantum solids emerging in a Hubbard quantum simulator [45.82143101967126]
  長距離および異方性相互作用は、量子力学的多体系における豊富な空間構造を促進する。 我々は,光学格子における長距離双極子相互作用を用いて,新しい相関量子相を実現できることを示す。 この研究は、長距離および異方性相互作用を持つ幅広い格子モデルの量子シミュレーションへの扉を開く。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-06-01T16:49:20Z)
• Quantum emulation of the transient dynamics in the multistate Landau-Zener model [50.591267188664666]
  本研究では,Landau-Zenerモデルにおける過渡ダイナミクスを,Landau-Zener速度の関数として検討する。 我々の実験は、工学的なボソニックモードスペクトルに結合した量子ビットを用いたより複雑なシミュレーションの道を開いた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-11-26T15:04:11Z)
• Optical multi-qubit gate operations on an excitation blockaded atomic quantum register [0.0]
  我々は、2つの計算基底状態と相互作用する励起状態を持つ原子またはイオンの多ビット系を考える。 所望のマルチキュービット製品状態に複雑な位相因子を生じる単純なレーザー励起プロトコルを提案する。 マルチキュービットゲート性能の詳細な解析を行う。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-10-12T13:59:58Z)
• A scalable superconducting quantum simulator with long-range connectivity based on a photonic bandgap metamaterial [0.0]
  超伝導フォトニックバンドギャップメタマテリアルに局所的に接続された量子ビットの線形配列に基づく量子シミュレータアーキテクチャを提案する。 メタマテリアルは量子バスとして、量子ビットと量子ビットの相互作用を媒介し、また多重量子ビット状態測定のための読み出しチャネルとして機能する。 我々は、量子多体カオスに基づく測定効率の高いプロトコルを用いて、システムのハミルトニアンを特徴づける。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-06-26T06:51:54Z)
• Tuning long-range fermion-mediated interactions in cold-atom quantum simulators [68.8204255655161]
  コールド原子量子シミュレータにおける工学的な長距離相互作用は、エキゾチックな量子多体挙動を引き起こす。 そこで本研究では,現在実験プラットフォームで利用可能ないくつかのチューニングノブを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-31T13:32:12Z)
• High fidelity two-qubit gates on fluxoniums using a tunable coupler [47.187609203210705]
  超伝導フラクソニウム量子ビットは、大規模量子コンピューティングへの道のトランスモンに代わる有望な代替手段を提供する。 マルチキュービットデバイスにおける大きな課題は、スケーラブルなクロストークのないマルチキュービットアーキテクチャの実験的なデモンストレーションである。 ここでは、可変カプラ素子を持つ2量子フッソニウム系量子プロセッサを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-30T13:44:52Z)
• Optimal model for fewer-qubit CNOT gates with Rydberg atoms [8.01045083320546]
  本稿では,Rydberg状態への励起を介する2量子および3量子CNOTゲートの最適モデルについて報告する。 従来のマルチパルスのピースワイズスキームと比較して、我々のゲートは、Rydberg状態への原子の同時励起によって実現できる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-16T09:54:52Z)
• Quantum crosstalk analysis for simultaneous gate operations on superconducting qubits [12.776712619117092]
  量子クロストークがキュービットアーキテクチャにおける同時ゲート操作に与える影響について検討する。 マイクロ波駆動の単一量子ゲートでは、量子ビット結合によるドレッシングが非無視のクロスドライブエラーを引き起こす可能性がある。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-10-25T01:21:04Z)
• Information Scrambling in Computationally Complex Quantum Circuits [56.22772134614514]
  53量子ビット量子プロセッサにおける量子スクランブルのダイナミクスを実験的に検討する。 演算子の拡散は効率的な古典的モデルによって捉えられるが、演算子の絡み合いは指数関数的にスケールされた計算資源を必要とする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-01-21T22:18:49Z)

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。