論文の概要: Influence of ground-Rydberg coherence in two-qubit gate based on Rydberg
blockade
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2012.12589v1
- Date: Wed, 23 Dec 2020 10:42:33 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-19 19:47:21.759144
- Title: Influence of ground-Rydberg coherence in two-qubit gate based on Rydberg
blockade
- Title（参考訳）: ライドバーグ封鎖に基づく2量子ゲートにおけるグラウンド・ライドバーグコヒーレンスの影響
- Authors: Yangyang Liu, Yuan Sun, Zhuo Fu, Peng Xu, Xin Wang, Xiaodong He, Jin
Wang, Mingsheng Zhan
- Abstract要約: 制御量子ビット原子の基底ライドバーグコヒーレンスが2量子Z(C_Z$)ゲートの過程にどのように影響するかを研究する。
特に、このようなパルス列の制御量子ビット原子は、地中レードベルク・ラムゼー干渉と本質的に類似した過程を経験する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 19.56196420241005
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: For neutral atom qubits, the two-qubit gate is typically realized via the
Rydberg blockade effect, which hints about the special status of the Rydberg
level besides the regular qubit register states. Here, we carry out
experimental and theoretical studies to reveal how the ground-Rydberg coherence
of the control qubit atom affects the process of two-qubit Controlled-Z ($C_Z$)
gate, such as the commonly used ground-Rydberg $\pi$-gap-$\pi$ pulse sequence
originally proposed in Phys. Rev. Lett. \textbf{85}, 2208 (2000). We measure
the decoherence of the control qubit atom after the $\pi$-gap-$\pi$ pulses and
make a direct comparison with the typical decoherence time $\tau_{gr}$
extracted from Ramsey fringes of the ground-Rydberg transition. In particular,
we observe that the control qubit atom subject to such pulse sequences
experiences a process which is essentially similar to the ground-Rydberg Ramsey
interference. Furthermore, we build a straightforward theoretical model to link
the decoherence process of control qubit subject to $C_Z$ gate $\pi$-gap-$\pi$
pulse sequence and the $\tau_{gr}$, and also analyze the typical origins of
decoherence effects. Finally, we discuss the $C_Z$ gate fidelity loss due to
the limits imposed by the ground-Rydberg coherence properties and prospective
for improving fidelity with new gate protocols.
- Abstract（参考訳）: 中性原子の量子ビットに対して、2量子ゲートは典型的には、通常の量子ビットレジスタ状態の他に、リドベルクレベルの特別な状態が示唆される、リドベルク封鎖効果によって実現される。
ここでは、制御量子ビット原子のグラウンド・ライドバーグコヒーレンスが2量子ビット制御Z(C_Z$)ゲートの過程にどのように影響するかを実験的および理論的に明らかにするために、例えば、よく用いられるグラウンド・ライドバーグ$\pi$-gap-$\pi$パルス列が、Physで最初に提案された。
Rev. Lett.
bf{85}, 2208 (2000)。
制御量子ビット原子のデコヒーレンスを$\pi$-gap-$\pi$パルスの後に測定し、基底-リドバーグ遷移のラムゼー縞から抽出された典型的なデコヒーレンス時間$\tau_{gr}$と直接比較する。
特に、そのようなパルス系列の制御量子ビット原子は、本質的にグラウンド・リドバーグ・ラムゼー干渉に類似した過程を経験することが観察される。
さらに、制御キュービットのデコヒーレンス過程を$c_z$ゲート$\pi$-gap-$\pi$パルスシーケンスと$\tau_{gr}$にリンクする単純な理論モデルを構築し、デコヒーレンス効果の典型的起源を分析する。
最後に,Lydbergコヒーレンス特性の制約によるゲート忠実度損失のC_Z$について検討し,新しいゲートプロトコルによる忠実度向上を期待する。
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