論文の概要: Pulse-engineered Controlled-V gate and its applications on
superconducting quantum device
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2102.06117v3
- Date: Wed, 27 Apr 2022 02:33:44 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-11 12:01:38.140016
- Title: Pulse-engineered Controlled-V gate and its applications on
superconducting quantum device
- Title（参考訳）: パルス駆動制御Vゲートと超伝導量子デバイスへの応用
- Authors: Takahiko Satoh, Shun Oomura, Michihiko Sugawara, and Naoki Yamamoto
- Abstract要約: 我々は、IBM超伝導量子デバイスにOpenPulse設計キットを用いることで、制御Vゲート(CVゲート)を制御Xゲートの約半分の時間で実装できることを実証した。
パルス駆動CVゲートを用いることで,これらのゲートをCXベースのゲートよりも短いゲート時間で実装することができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.7659943611104243
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In this paper, we demonstrate that, by employing OpenPulse design kit for IBM
superconducting quantum devices, the controlled-V gate (CV gate) can be
implemented in about half the gate time to the controlled-X (CX or CNOT gate)
and consequently 65.5\% reduced gate time compared to the CX-based
implementation of CV. Then, based on the theory of Cartan decomposition, we
characterize the set of all two-qubit gates implemented with only two or three
CV gates; using pulse-engineered CV gates enables us to implement these gates
with shorter gate time and possibly better gate fidelity than the CX-based one,
as actually demonstrated in two examples. Moreover, we showcase the improvement
of linearly-coupled three-qubit Toffoli gate, by implementing it with the
pulse-engineered CV gate, both in gate time and the averaged output-state
fidelity. These results imply the importance of our CV gate implementation
technique, which, as an additional option for the basis gate set design, may
shorten the overall computation time and consequently improve the precision of
several quantum algorithms executed on a real device.
- Abstract（参考訳）: 本稿では、IBM超伝導量子デバイス用OpenPulse設計キットを用いて、制御Vゲート(CVゲート)を制御X(CXまたはCNOTゲート)へのゲート時間の半分程度に実装でき、その結果、CVのCXベースの実装と比較して65.5倍のゲート時間を削減できることを示した。
次に, カルタン分解理論に基づいて, CVゲートを2つまたは3つだけ実装した2ビットゲートの集合を特徴付け, パルス駆動CVゲートを用いることで, ゲート時間を短縮し, CXベースのゲートの忠実度を2つの実例で示すように, これらのゲートを実装できる。
さらに,パルス制御cvゲートをゲート時間と平均出力状態忠実度の両方で実装することにより,線形結合型3量子トッフォリゲートの改良を示す。
これらの結果は,基本ゲートセット設計のための追加オプションとして,演算時間を短縮し,実際のデバイス上で実行される数個の量子アルゴリズムの精度を向上するCVゲート実装手法の重要性を示唆している。
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