論文の概要: Ultrahigh-fidelity composite rotational quantum gates
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2012.14692v1
- Date: Tue, 29 Dec 2020 10:05:59 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-18 11:58:28.214927
- Title: Ultrahigh-fidelity composite rotational quantum gates
- Title（参考訳）: 超高忠実複合回転量子ゲート
- Authors: Hayk Gevorgyan, Nikolay V. Vitanov
- Abstract要約: 複合パルス列は、ブロッホ球上のキュービットの任意の事前定義された回転を生成する。
3つの基本量子ゲート(X (NOT)、アダマール、任意の回転)の合成配列が導出される。
- 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: Composite pulse sequences, which produce arbitrary pre-defined rotations of a
qubit on the Bloch sphere, are presented. The composite sequences contain up to
17 pulses and can compensate up to eight orders of experimental errors in the
pulse amplitude and the pulse duration. Composite sequences for three basic
quantum gates -- X (NOT), Hadamard and arbitrary rotation -- are derived. Three
classes of composite sequences are presented -- one symmetric and two
asymmetric. They contain as their lowest members two well-known composite
sequences -- the three-pulse symmetric SCROFULOUS pulse and the four-pulse
asymmetric BB1 pulse, which compensate first and second-order errors,
respectively. The shorter sequences are derived analytically, and the longer
ones numerically (instead by nesting and concatenation, as mostly done
hitherto). Consequently, the composite sequences derived here match or
outperform the existing ones in terms of either speed or accuracy, or both. For
example, we derive a second-order composite sequence, which is faster (by about
13\%) than the famous BB1 sequence. For higher-order sequences the speed-up
becomes much more pronounced. This is important for quantum information
processing as the sequences derived here provide more options for finding the
sweet spot between ultrahigh fidelity and high speed.
- Abstract（参考訳）: ブロック球上のキュービットの任意の事前定義された回転を生成する複合パルス列を示す。
複合配列は最大17個のパルスを含み、パルス振幅とパルス持続時間において最大8つの実験誤差を補償することができる。
3つの基本量子ゲート(X (NOT)、アダマール、任意の回転)の合成配列が導出される。
合成列の3つのクラスが示され、1つの対称と2つの非対称である。
3パルス対称SCROFULULousパルスと4パルス非対称BB1パルスの2つのよく知られた合成配列は、それぞれ1次および2次誤差を補償する。
短い配列は解析的に導出され、長い配列は数値的に導出される(主にヒッヘルトのように、ネストと連結によって)。
その結果、この合成シーケンスは、速度または精度、またはその両方において、既存のシーケンスと一致するか、より優れている。
例えば、二階合成配列を導出し、これは有名なbb1配列よりも(約13\%)高速である。
高次列の場合、スピードアップはより顕著になる。
これは量子情報処理において重要であり、この配列は超高忠実度と高速の間のスイートスポットを見つけるためのより多くの選択肢を提供する。
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