論文の概要: Quantum Gates Robust to Secular Amplitude Drifts
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2108.04726v2
- Date: Wed, 13 Oct 2021 01:43:35 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-18 21:20:03.161946
- Title: Quantum Gates Robust to Secular Amplitude Drifts
- Title（参考訳）: 時間的振幅ドリフトにロバストな量子ゲート
- Authors: Qile David Su, Robijn Bruinsma, Wesley C. Campbell
- Abstract要約: また, フィルタ次数$n+1$ arXiv:1410.1624の高域通過フィルタであることを示す。
従来のシーケンスよりも,$textPLA(n)$シーケンスの方がエラーの抑制に役立ちます。
- 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: Quantum gates are typically vulnerable to imperfections in the classical
control fields applied to physical qubits to drive the gates. One approach to
reduce this source of error is to break the gate into parts, known as composite
pulses (CPs), that typically leverage the constancy of the error over time to
mitigate its impact on gate fidelity. Here we extend this technique to suppress
secular drifts in Rabi frequency by regarding them as sums of power-law drifts
whose first-order effects on over- or under-rotation of the state vector add
linearly. Power-law drifts have the form $t^p$ where $t$ is time and the
constant $p$ is its power. We show that composite pulses that suppress all
power-law drifts with $p \leq n$ are also high-pass filters of filter order
$n+1$ arXiv:1410.1624. We present sequences that satisfy our proposed power-law
amplitude criteria, $\text{PLA}(n)$, obtained with this technique, and compare
their simulated performance under time-dependent amplitude errors to some
traditional composite pulse sequences. We find that there is a range of noise
frequencies for which the $\text{PLA}(n)$ sequences provide more error
suppression than the traditional sequences, but in the low frequency limit,
non-linear effects become more important for gate fidelity than frequency
roll-off. As a result, the previously known $F_1$ sequence, which is one of the
two solutions to the $\text{PLA}(1)$ criteria and furnishes suppression of both
linear secular drift and the first order nonlinear effects, is a sharper noise
filter than any of the other $\text{PLA}(n)$ sequences in the low frequency
limit.
- Abstract（参考訳）: 量子ゲートは通常、物理量子ビットに適用された古典的な制御領域の欠陥に対して脆弱である。
このエラーの原因を減らす一つのアプローチは、ゲートを複合パルス(cps)と呼ばれる部分に分割することである。
ここでは、状態ベクトルのオーバーローテーションやアンダーローテーションに対する1次効果が線形に加算されるパワーロードリフトの和として、ラビ周波数における世俗ドリフトを抑制するように拡張する。
パワーロードリフトは$t^p$という形式を持ち、$t$は時間であり、定数$p$はその力である。
p \leq n$ ですべてのパワーロードリフトを抑制する複合パルスは、フィルタオーダー $n+1$ arxiv:1410.1624 のハイパスフィルタである。
本稿では,提案するパワーロー振幅基準である$\text{pla}(n)$ を満たすシーケンスを示し,時間依存振幅誤差下でのシミュレーション性能を従来の複合パルス列と比較する。
我々は,$\text{PLA}(n)$シーケンスが従来のシーケンスよりもエラー抑制を提供するようなノイズ周波数の範囲があることを発見したが,低周波数制限下では,周波数ロールオフよりもゲート忠実性にとって非線形効果が重要となる。
その結果、以前知られていた$f_1$シーケンスは、$\text{pla}(1)$の基準の2つの解の1つであり、線形の世俗ドリフトと1次非線形効果の両方の抑制を提供するが、低周波限界の$\text{pla}(n)$シーケンスのどれよりも鋭いノイズフィルタである。
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