論文の概要: Super-robust nonadiabatic geometric quantum control

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2008.02176v3
• Date: Thu, 16 Sep 2021 15:15:11 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-07 02:14:14.477637
• Title: Super-robust nonadiabatic geometric quantum control
• Title（参考訳）: 超ロバスト非断熱幾何量子制御
• Authors: Bao-Jie Liu, Yuan-Sheng Wang, Man-Hong Yung
• Abstract要約: 幾何学的量子ゲートの実行時間を短縮するために、非断熱的幾何量子計算(NGQC)と非断熱的ホロノミック量子計算(NHQC)が提案されている。 NGQC と NHQC のシナリオは、ほとんどの場合、標準的な動的ゲートよりも利点がないことを示す。 本稿では,超ロバストな量子制御手法を提案し,超ロバストな条件で高速かつロバストな量子制御を実現する。
• 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: Nonadiabatic geometric quantum computation (NGQC) and nonadiabatic holonomic quantum computation (NHQC) have been proposed to reduce the run time of geometric quantum gates. However, in terms of robustness against experimental control errors, the existing NGQC and NHQC scenarios have no advantage over standard dynamical gates in most cases. Here, we give the reasons why nonadiabatic geometric gates are sensitive to the control errors and, further, we propose a scheme of super-robust nonadiabatic geometric quantum control, in which the super-robust condition can guarantee both high speed and robustness of the geometric gate. To illustrate the working mechanism of super-robust geometric quantum gates, we give two simple examples of SR-NGQC and SR-NHQC for two- and three-level quantum systems, respectively. Theoretical and numerical results with the experimental parameters indicate that our scheme can significantly improve the gate performance compared to the previous NGQC, NHQC, and standard dynamical schemes. Super-robust geometric quantum computation can be applied to various physical platforms such as superconducting qubits, quantum dots, and trapped ions. All of these sufficiently show that our scheme provides a promising way towards robust geometric quantum computation.
• Abstract（参考訳）: nonadiabatic geometric quantum computation (ngqc) と nonadiabatic holonomic quantum computation (nhqc) は、幾何学的量子ゲートの実行時間を短縮するために提案されている。 しかしながら、実験的な制御誤差に対する堅牢性の観点からは、既存のNGQCとNHQCのシナリオは、ほとんどの場合、標準的な動的ゲートよりも有利ではない。 そこで本研究では,非調和幾何ゲートが制御誤差に敏感な理由を示し,さらにスーパーロバスト幾何量子制御のスキームを提案し,超ロバスト条件が幾何学ゲートの高速と頑健性の両方を保証できることを示す。 超ロバストな量子ゲートの動作機構を説明するために,2レベルおよび3レベル量子系のSR-NGQCとSR-NHQCの2つの簡単な例を示す。 実験パラメータを用いた理論的および数値的な結果から,従来のNGQC, NHQC, および標準的な動的スキームと比較して, ゲート性能を著しく向上できることが示された。 超ロバストな幾何学的量子計算は超伝導量子ビット、量子ドット、閉じ込められたイオンなどの様々な物理プラットフォームに適用することができる。 これらの全ては、我々のスキームが堅牢な幾何学的量子計算への有望な方法をもたらすことを十分に示している。

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