論文の概要: Robust single-qubit gates by composite pulses in three-level systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2012.02330v2
• Date: Tue, 11 May 2021 11:10:13 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-22 05:07:44.624157
• Title: Robust single-qubit gates by composite pulses in three-level systems
• Title（参考訳）: 3レベル系における複合パルスによるロバスト単量子ゲート
• Authors: Zhi-Cheng Shi, Hai-Ning Wu, Li-Tuo Shen, Yan Xia, X. X. Yi, and Shi-Biao Zheng
• Abstract要約: 本研究では, 複合パルス列の形状を導出し, 3レベルシステムでロバストな単一キュービットゲートを実装した。 3パルス列は、体系的な誤りの第一次順序を完全に排除することはできないが、それでも特定の方向の変動に対する忠実さを許容できる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.9527449434851336
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Composite pulses are an efficient tool for robust quantum control. In this work, we derive the form of the composite pulse sequence to implement robust single-qubit gates in a three-level system, where two low-energy levels act as a qubit. The composite pulses can efficiently cancel the systematic errors up to a certain order. We find that the three-pulse sequence cannot completely eliminate the first order of systematic errors, but still availably makes the fidelity resistant to variations in a specific direction. When employing more pulses in the sequence ($N>3$), the fidelity can be insensitive to the variations in all directions and the robustness region becomes much wider. Finally we demonstrate the applications of composite pulses in quantum information processing, e.g., robust quantum information transfer between two qubits.
• Abstract（参考訳）: 複合パルスはロバスト量子制御のための効率的なツールである。 本研究では,2つの低エネルギーレベルが量子ビットとして作用する3レベルシステムにおいて,強靭な単一量子ビットゲートを実装するための複合パルス列の形式を導出する。 複合パルスは、系統的エラーを一定の順序まで効率的にキャンセルすることができる。 3パルス列は、系統的な誤りの最初の順序を完全に排除することはできないが、それでも特定の方向の変動に耐性がある。 シーケンス(n>3$)でより多くのパルスを使用する場合、忠実度はすべての方向の変動に影響を受けず、ロバスト性領域がより広くなる。 最後に,量子情報処理における複合パルスの応用,例えば2量子ビット間のロバスト量子情報転送について述べる。

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