論文の概要: Experimental implementation of quantum gates with one and two qubits using Nuclear Magnetic Resonance

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2102.11213v2
• Date: Tue, 23 Feb 2021 11:08:53 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-10 05:42:02.588923
• Title: Experimental implementation of quantum gates with one and two qubits using Nuclear Magnetic Resonance
• Title（参考訳）: 核磁気共鳴を用いた1ビットと2ビットの量子ゲートの実験的実装
• Authors: Jos\'e L. Figueiredo
• Abstract要約: 簡単な量子ゲート (Pauli-Z, Pauli-X, Hadamard) を1および2量子系で探索することに成功している。 実験は、300MHzのBruker Avance II分光器に7T磁場の超伝導磁石を備えたクロロホルム試料を用いて行われた。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Nuclear Magnetic Ressonance (NMR) is a widely used technique, with a long history of applications in chemestry, medicine, and material science. Twenty years ago, it emerged as a reliable source for quantum computing too, since the work of Cory. One of its major advantage is the ease with which arbitrary unitary transformations can be implemented, together with its experimental simplicity, that can be traced back to very simple NMR routines, which were being extensively used long before. However, some disadvantages came along, mostly related to experimental effort in the initialisation and measure processes, and scalability. In this work, we have successfully probed some simple quantum gates (Pauli-Z, Pauli-X and Hadamard) in one and two-qubit systems, realised in a NMR experiment. The work comprised a pseudo-pure state preparation, followed by the application of the gates, and a quantum tomography method, necessary to reconstruct the density matrix. The experiments were conducted with a chloroform sample, placed in a 300 MHz Bruker Avance II spectrometer, equipped with a superconducting magnet with a 7 T magnetic field.
• Abstract（参考訳）: 核磁気共鳴(NMR、英: Nuclear Magnetic Ressonance)は、化学、医学、材料科学における長い歴史を持つ、広く使われている技術である。 20年前、Coryの仕事以来、量子コンピューティングの信頼できる情報源として登場した。 その大きな利点の1つは、任意のユニタリ変換を実装できることの容易さであり、実験的な単純さとともに、これまで広く使われていた非常に単純なNMRルーチンに遡ることができる。 しかし、いくつかの欠点は、初期化と測定プロセスの実験的取り組みとスケーラビリティに大きく関係している。 本研究では、NMR実験で実現した1および2量子ビット系における単純な量子ゲート(Pauli-Z, Pauli-X, Hadamard)の探索に成功した。 この研究は擬似純粋状態の準備とゲートの応用、密度行列の再構築に必要な量子トモグラフィー法から構成された。 実験は、300MHzのBruker Avance II分光器に7T磁場の超伝導磁石を備えたクロロホルム試料を用いて行われた。

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