論文の概要: High-fidelity geometric quantum gates with short paths on superconducting circuits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2102.03553v1
• Date: Sat, 6 Feb 2021 10:13:05 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-12 11:30:25.592675
• Title: High-fidelity geometric quantum gates with short paths on superconducting circuits
• Title（参考訳）: 超伝導回路上の短経路を有する高忠実幾何量子ゲート
• Authors: Sai Li, Jing Xue, Tao Chen, and Zheng-Yuan Xue
• Abstract要約: 本稿では, 簡単なパルス制御手法を用いて, 短経路の非断熱的幾何学的量子ゲートを実現する手法を提案する。 具体的には、実用的な量子コンピュータを実現する上で最も有望なプラットフォームの一つである超伝導量子回路について説明する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.666193021459319
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Geometric phases are robust against certain types of local noises, and thus provide a promising way towards high-fidelity quantum gates. However, comparing with the dynamical ones, previous implementations of nonadiabatic geometric quantum gates usually require longer evolution time, due to the needed longer evolution path. Here, we propose a scheme to realize nonadiabatic geometric quantum gates with short paths based on simple pulse control techniques, instead of deliberated pulse control in previous investigations, which can thus further suppress the influence from the environment induced noises. Specifically, we illustrate the idea on a superconducting quantum circuit, which is one of the most promising platforms for realizing practical quantum computer. As the current scheme shortens the geometric evolution path, we can obtain ultra-high gate fidelity, especially for the two-qubit gate case, as verified by our numerical simulation. Therefore, our protocol suggests a promising way towards high-fidelity and roust quantum computation on a solid-state quantum system.
• Abstract（参考訳）: 幾何位相はある種の局所雑音に対して堅牢であり、高忠実性量子ゲートへの有望な方法を提供する。 しかし、動的に比較すると、従来の非断熱幾何学的量子ゲートの実装は通常、より長い進化経路を必要とするため、より長い進化時間を必要とする。 そこで本研究では,従来の研究で検討されてきたパルス制御ではなく,簡単なパルス制御技術に基づく短経路の非断熱幾何量子ゲートを実現する手法を提案し,環境騒音の影響を更に抑制する。 具体的には、実用的な量子コンピュータを実現するための最も有望なプラットフォームの一つである超伝導量子回路について説明する。 現在のスキームは幾何学的進化の経路を短くするので、数値シミュレーションによって検証されるように、特に2量子ゲートの場合、超高ゲート忠実度が得られる。 したがって,本プロトコルは,固体量子システム上での高忠実かつラスト量子計算への有望な方法を提案する。

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