論文の概要: Conditions for Equivalent Noise Sensitivity of Geometric and Dynamical Quantum Gates

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2105.02882v2
• Date: Thu, 11 Aug 2022 17:59:58 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-01 07:40:36.261707
• Title: Conditions for Equivalent Noise Sensitivity of Geometric and Dynamical Quantum Gates
• Title（参考訳）: 幾何学的及び動的量子ゲートの等価雑音感度条件
• Authors: R. K. L. Colmenar, Utkan G\"ung\"ord\"u, Jason Kestner
• Abstract要約: 任意の量子ゲートの雑音感度を解析的に特徴付ける。 幾何ゲートを生成する任意の制御ハミルトニアンに対して、ある共通条件の下で等価な力学ゲートを生成する別の制御ハミルトニアンを構築することができる。
• 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: Geometric quantum gates are often expected to be more resilient than dynamical gates against certain types of error, which would make them ideal for robust quantum computing. However, this is still up for debate due to seemingly conflicting results in the literature. Here we use dynamical invariant theory in conjunction with filter functions in order to analytically characterize the noise sensitivity of an arbitrary quantum gate. For any control Hamiltonian that produces a geometric gate, we find that under certain common conditions one can construct another control Hamiltonian that produces an equivalent dynamical gate with identical noise sensitivity (as characterized by the filter function). Our result holds for a Hilbert space of arbitrary dimensions, but we illustrate our result by examining experimentally relevant single-qubit scenarios and providing explicit examples of equivalent geometric and dynamical gates.
• Abstract（参考訳）: 幾何学的量子ゲートは、ある種の誤差に対する力学ゲートよりも弾力性が期待され、堅牢な量子コンピューティングに理想的である。 しかし、文献に相反する結果が出ているため、まだ議論の余地がある。 ここでは、任意の量子ゲートの雑音感度を解析的に特徴付けるために、フィルタ関数と共に動的不変理論を用いる。 幾何ゲートを生成する任意の制御ハミルトニアンに対して、ある共通の条件下では、同一のノイズ感度を持つ等価な力学ゲートを生成する別の制御ハミルトニアンを構築することができる(フィルタ関数によって特徴づけられる)。 我々の結果は任意の次元のヒルベルト空間について成り立つが、実験的に関係する単一キュービットのシナリオを調べ、等価な幾何学的および動的ゲートの明示的な例を提供する。

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