論文の概要: Geometrical Formalism for Dynamically Corrected Gates in Multiqubit Systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2008.01168v1
• Date: Thu, 30 Jul 2020 18:00:19 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-07 18:13:37.231353
• Title: Geometrical Formalism for Dynamically Corrected Gates in Multiqubit Systems
• Title（参考訳）: 多ビット系における動的修正ゲートの幾何学的形式化
• Authors: Donovan Buterakos, Sankar Das Sarma, Edwin Barnes
• Abstract要約: 多次元ユークリッド空間における曲線の閉包に対応して, 先行順序に対する雑音誤差の除去を行うことを示す。 量子コンピューティングゲート演算におけるパルス誘起誤差抑圧の一般的な手法として,この幾何学的定式化を提案する。
• 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: The ability to perform gates in multiqubit systems that are robust to noise is of crucial importance for the advancement of quantum information technologies. However, finding control pulses that cancel noise while performing a gate is made difficult by the intractability of the time-dependent Schrodinger equation, especially in multiqubit systems. Here, we show that this issue can be sidestepped by using a formalism in which the cumulative error during a gate is represented geometrically as a curve in a multi-dimensional Euclidean space. Cancellation of noise errors to leading order corresponds to closure of the curve, a condition that can be satisfied without solving the Schrodinger equation. We develop and uncover general properties of this geometric formalism, and derive a recursion relation that maps control fields to curvatures for Hamiltonians of arbitrary dimension. We demonstrate examples by using the geometric method to design dynamically corrected gates for a class of two-qubit Hamiltonians that is relevant for both superconducting transmon qubits and semiconductor spin qubits. We propose this geometric formalism as a general technique for pulse-induced error suppression in quantum computing gate operations.
• Abstract（参考訳）: ノイズに強いマルチキュービットシステムにおいてゲートを実行する能力は、量子情報技術の進歩にとって非常に重要である。 しかし、特にマルチキュービット系において、時間依存シュロディンガー方程式の難易度により、ゲートの実行中にノイズをキャンセルする制御パルスを見つけることは困難である。 ここでは,ゲート中の累積誤差を多次元ユークリッド空間の曲線として幾何学的に表現する形式的手法を用いることで,この問題を回避できることを示す。 雑音誤差の先行順へのキャンセルは、シュロディンガー方程式を解くことなく満足できる条件である曲線の閉包に対応する。 この幾何学的形式主義の一般的性質を開発し、任意の次元のハミルトニアンの曲率に対する制御場を写像する再帰関係を導出する。 幾何学的手法を用いて、超伝導トランスモン量子ビットと半導体スピン量子ビットの両方に関係のある2量子ビットハミルトニアンのクラスに対して動的に補正ゲートを設計する例を示す。 量子コンピューティングゲート演算におけるパルス誘起誤差抑圧の一般的な手法として,この幾何学的形式性を提案する。

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