論文の概要: Realization of arbitrary doubly-controlled quantum phase gates

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2108.01652v1
• Date: Tue, 3 Aug 2021 17:49:09 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-20 00:36:17.322339
• Title: Realization of arbitrary doubly-controlled quantum phase gates
• Title（参考訳）: 任意の二重制御量子位相ゲートの実現
• Authors: Alexander D. Hill, Mark J. Hodson, Nicolas Didier, Matthew J. Reagor
• Abstract要約: 本稿では,最適化問題における短期量子優位性の提案に着想を得た高忠実度ゲートセットを提案する。 3つのトランペット四重項のコヒーレントな多レベル制御を編成することにより、自然な3量子ビット計算ベースで作用する決定論的連続角量子位相ゲートの族を合成する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 62.997667081978825
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Developing quantum computers for real-world applications requires understanding theoretical sources of quantum advantage and applying those insights to design more powerful machines. Toward that end, we introduce a high-fidelity gate set inspired by a proposal for near-term quantum advantage in optimization problems. By orchestrating coherent, multi-level control over three transmon qutrits, we synthesize a family of deterministic, continuous-angle quantum phase gates acting in the natural three-qubit computational basis (CCPHASE$(\theta)$). We estimate the process fidelity for this scheme via Cycle Benchmarking of $\mathcal{F}=87.1\pm0.8\%$, higher than reference two-qubit gate decompositions. CCPHASE$(\theta)$ is anticipated to have broad experimental implications, and we report a blueprint demonstration for solving a class of binary constraint satisfaction problems whose construction is consistent with a path to quantum advantage.
• Abstract（参考訳）: 現実の応用のために量子コンピュータを開発するには、量子優位性の理論的源を理解し、より強力なマシンの設計にこれらの洞察を適用する必要がある。 そこで我々は,最適化問題における短期量子優位性の提案に着想を得た高忠実度ゲートセットを提案する。 3つのトランスモンクトリット上のコヒーレントでマルチレベルな制御をオーケストレーションすることにより、自然な3量子ビット計算基底(ccphase$(\theta)$)に作用する決定論的連続角量子位相ゲートの族を合成する。 この方式のプロセス忠実度は、基準2量子ゲート分解よりも高い$\mathcal{F}=87.1\pm0.8\%$のサイクルベンチマークにより推定する。 ccphase$(\theta)$ は幅広い実験的な意味を持つことが期待されており、量子優位への道筋と一致する構成を持つバイナリ制約満足度問題のクラスを解くための青写真デモンストレーションを報告する。

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