論文の概要: Nonadiabatic geometric quantum gates that are insensitive to
qubit-frequency drifts
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.09005v1
- Date: Tue, 16 Mar 2021 12:05:45 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-07 23:41:40.736772
- Title: Nonadiabatic geometric quantum gates that are insensitive to
qubit-frequency drifts
- Title（参考訳）: クビット周波数ドリフトに敏感な非断熱幾何学的量子ゲート
- Authors: Jian Zhou, Sai Li, Guo-Zhu Pan, Gang Zhang, Tao Chen, and Zheng-Yuan
Xue
- Abstract要約: 解析的幾何学的位相の現在の実装において、操作的および/またはランダムな誤差は幾何学的位相を誘導する条件を分解する傾向がある。
本稿では、経路設計戦略を適用し、両構成が単一ループ方式で普遍的な量子ゲートを実現できる理由を詳細に説明する。
提案手法は,高忠実かつロバストな量子ゲートの実現に向けた有望な方法を提供する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.750801670077806
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum manipulation based on geometric phases provides a promising way
towards robust quantum gates. However, in the current implementation of
nonadiabatic geometric phases, operational and/or random errors tend to
destruct the conditions that induce geometric phases, thereby smearing their
noise-resilient feature. In a recent experiment [Y. Xu et al., Phys. Rev. Lett.
124, 230503 (2020)], high-fidelity universal geometric quantum gates have been
implemented in a superconducting circuit, which are robust to different types
of errors under different configurations of the geometric evolution paths.
Here, we apply the path-design strategy to explain in detail why both
configurations can realize universal quantum gates in a single-loop way.
Meanwhile, we purposefully induce our geometric manipulation by selecting the
path configuration that is robust against the qubit-frequency-drift induced
error, which is the dominant error source on realistic superconducting circuits
and has not been deliberately addressed. Moreover, our proposal can further
integrate with the composite scheme to enhance the gate robustness, which is
verified by numerical simulations. Therefore, our scheme provides a promising
way towards practical realization of high-fidelity and robust nonadiabatic
geometric quantum gates.
- Abstract（参考訳）: 幾何学的位相に基づく量子操作は、堅牢な量子ゲートへの有望な方法を提供する。
しかしながら、現在の非断熱的な幾何学的位相の実装では、操作的および/またはランダムな誤差は幾何学的位相を誘導する条件を損なう傾向があり、ノイズ耐性の特徴を損なう。
最近の実験[y. xu et al., phys. rev. lett. 124, 230503 (2020)]では、高忠実性普遍幾何量子ゲートが超伝導回路に実装され、幾何進化経路の異なる構成下で異なる種類のエラーに頑健である。
本稿では、経路設計戦略を適用し、両構成が単一ループ方式で普遍的な量子ゲートを実現できる理由を説明する。
一方,我々は,現実的な超伝導回路のエラー源であるクビット周波数ドリフト誘導誤差に対して頑健な経路構成を選択することで,幾何学的操作を意図的に誘導する。
さらに,本提案手法は合成スキームとさらに統合してゲートロバスト性を高め,数値シミュレーションにより検証できる。
したがって,本手法は高忠実かつロバストな量子ゲートの実現に向けて有望な方法を提供する。
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