論文の概要: Superrobust Geometric Control of a Superconducting Circuit
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2106.03474v2
- Date: Fri, 10 Dec 2021 04:58:16 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-27 09:04:23.579068
- Title: Superrobust Geometric Control of a Superconducting Circuit
- Title（参考訳）: 超電導回路のスーパーロバスト幾何制御
- Authors: Sai Li, Bao-Jie Liu, Zhongchu Ni, Libo Zhang, Zheng-Yuan Xue, Jian Li,
Fei Yan, Yuanzhen Chen, Song Liu, Man-Hong Yung, Yuan Xu, Dapeng Yu
- Abstract要約: 我々は,非断熱幾何学的ゲートが動的ゲートよりも必ずしも頑丈ではないことを示した。
このようなクロスカップリングを抑えるために,ゲート構造に対して異なる制約セットを実装し,強靭性を実現する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 13.19665385931542
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Geometric phases accompanying adiabatic quantum evolutions can be used to
construct robust quantum control for quantum information processing due to
their noise-resilient feature. A significant development along this line is to
construct geometric gates using nonadiabatic quantum evolutions to reduce
errors due to decoherence. However, it has been shown that nonadiabatic
geometric gates are not necessarily more robust than dynamical ones, in
contrast to an intuitive expectation. Here we experimentally investigate this
issue for the case of nonadiabatic holonomic quantum computation~(NHQC) and
show that conventional NHQC schemes cannot guarantee the expected robustness
due to a cross coupling to the states outside the computational space. We
implement a different set of constraints for gate construction in order to
suppress such cross coupling to achieve an enhanced robustness. Using a
superconducting quantum circuit, we demonstrate high-fidelity holonomic gates
whose infidelity against quasi-static transverse errors can be suppressed up to
the fourth order, instead of the second order in conventional NHQC and
dynamical gates. In addition, we explicitly measure the accumulated dynamical
phase due to the above mentioned cross coupling and verify that it is indeed
much reduced in our NHQC scheme. We further demonstrate a protocol for
constructing two-qubit NHQC gates also with an enhanced robustness.
- Abstract（参考訳）: アディバティックな量子進化を伴う幾何学的位相は、そのノイズ耐性のために量子情報処理のための堅牢な量子制御を構築するために用いられる。
この線に沿った重要な発展は、非断熱量子進化を用いて幾何学ゲートを構築し、デコヒーレンスによる誤差を低減することである。
しかし、非断熱幾何学的ゲートは直観的な期待とは対照的に、動的ゲートよりも必ずしも頑丈ではないことが示されている。
ここでは, 非線形ホロノミック量子計算~(NHQC)の場合のこの問題を実験的に検討し, 従来のNHQC方式では計算空間外の状態とのクロスカップリングにより, 期待されるロバスト性を保証できないことを示す。
このようなクロスカップリングを抑えるために,ゲート構造に対して異なる制約セットを実装し,強靭性を実現する。
超伝導量子回路を用いて,従来のNHQCや動的ゲートでは2次ではなく,準静的な横誤差に対する不忠実性を4次まで抑制できる高忠実なホロノミックゲートを示す。
さらに,上述のクロスカップリングによる累積動的位相を明示的に測定し,NHQC方式では実際に大幅に低減されていることを確認した。
さらに,強化されたロバスト性を有する2キュービットnhqcゲート構築のためのプロトコルを実証する。
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