論文の概要: Path-optimized nonadiabatic geometric quantum computation on superconducting qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.06074v2
• Date: Thu, 4 Nov 2021 00:40:46 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-11 16:52:45.656245
• Title: Path-optimized nonadiabatic geometric quantum computation on superconducting qubits
• Title（参考訳）: 超伝導量子ビット上の経路最適化非断熱幾何量子計算
• Authors: Cheng-Yun Ding, Li-Na Ji, Tao Chen, and Zheng-Yuan Xue
• Abstract要約: 超伝導トランスモン量子ビット上の幾何量子計算のための経路最適化スキームを提案する。 構成された幾何学的ゲートは,異なる局所誤差の下で対応する動的ゲートよりも優れていることがわかった。 提案手法は, 大規模フォールトトレラント量子計算の適用性を高めるため, 幾何量子計算の新しい視点を提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.98625523260655
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum computation based on nonadiabatic geometric phases has attracted a broad range of interests, due to its fast manipulation and inherent noise resistance. However, it is limited to some special evolution paths, and the gate-times are typically longer than conventional dynamical gates, resulting in weakening of robustness and more infidelities of the implemented geometric gates. Here, we propose a path-optimized scheme for geometric quantum computation on superconducting transmon qubits, where high-fidelity and robust universal nonadiabatic geometric gates can be implemented, based on conventional experimental setups. Specifically, we find that, by selecting appropriate evolution paths, the constructed geometric gates can be superior to their corresponding dynamical ones under different local errors. Numerical simulations show that the fidelities for single-qubit geometric Phase, $\pi/8$ and Hadamard gates can be obtained as $99.93\%$, $99.95\%$ and $99.95\%$, respectively. Remarkably, the fidelity for two-qubit control-phase gate can be as high as $99.87\%$. Therefore, our scheme provides a new perspective for geometric quantum computation, making it more promising in the application of large-scale fault-tolerant quantum computation.
• Abstract（参考訳）: nonadiabatic geometric phasesに基づく量子計算は、その高速操作と固有のノイズ耐性により、幅広い関心を集めている。 しかし、これはいくつかの特別な進化経路に限られており、ゲート時間は通常従来の動的ゲートよりも長いため、実装された幾何学的ゲートの頑丈さや非忠実さは弱まる。 本稿では,従来の実験に基づく高忠実でロバストな普遍的断熱幾何ゲートを実装可能な,超伝導トランスモン量子ビット上の幾何量子計算のための経路最適化スキームを提案する。 具体的には、適切な進化経路を選択することにより、構築された幾何学的ゲートは、異なる局所誤差の下で対応する動的ゲートよりも優れていることが分かる。 数値シミュレーションにより、1量子幾何相、$\pi/8$、およびHadamardゲートの忠実度はそれぞれ99.93\%$、$99.95\%$、$99.95\%$となる。 興味深いことに、2ビット制御相ゲートの忠実度は99.87 %$と高い。 そこで本手法は, 大規模フォールトトレラント量子計算の適用性を高めるため, 幾何量子計算の新しい視点を提供する。

関連論文リスト

• Nonadiabatic geometric quantum gates with on-demand trajectories [2.5539863252714636]
  オンデマンドトラジェクトリを用いた幾何学的量子ゲート構築のための汎用プロトコルを提案する。 提案手法は,スムーズパルスを用いたターゲットハミルトニアンのリバースエンジニアリングを採用する。 特定の幾何学的ゲートは様々な異なる軌跡によって誘導できるため、ゲート性能をさらに最適化することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-01-20T06:57:36Z)
• State-independent geometric quantum gates via nonadiabatic and noncyclic evolution [10.356589142632922]
  滑らかな進化経路から純非断熱位相および非環状幾何位相を持つ普遍量子ゲートのスキームを提案する。 実装された幾何ゲートは、動的ゲートよりも強い強靭性を示し、循環経路を持つ幾何スキームを示す。 これらの高自明な量子ゲートは、大規模フォールトトレラント量子計算において有望である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-09-04T02:55:58Z)
• Quantum Gate Generation in Two-Level Open Quantum Systems by Coherent and Incoherent Photons Found with Gradient Search [77.34726150561087]
  我々は、非コヒーレント光子によって形成される環境を、非コヒーレント制御によるオープン量子系制御の資源とみなす。 我々は、ハミルトニアンにおけるコヒーレント制御と、時間依存デコヒーレンス率を誘導する散逸器における非コヒーレント制御を利用する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-02-28T07:36:02Z)
• Gaussian initializations help deep variational quantum circuits escape from the barren plateau [87.04438831673063]
  近年、変分量子回路は量子シミュレーションや量子機械学習に広く用いられている。 しかし、ランダムな構造を持つ量子回路は、回路深さと量子ビット数に関して指数関数的に消える勾配のため、トレーニング容易性が低い。 この結果、ディープ量子回路は実用的なタスクでは実現できないという一般的な信念が導かれる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-17T15:06:40Z)
• Nonadiabatic geometric quantum computation with shortened path on superconducting circuits [3.0726135239588164]
  本稿では、従来の幾何学的量子計算の条件下で、最も短い幾何学的経路を見つけるための効果的なスキームを提案する。 高忠実でロバストな幾何学的ゲートは、単一ループの進化によってしか実現できない。 本手法は大規模耐故障性量子計算に有効である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-11-02T08:03:38Z)
• Realization of arbitrary doubly-controlled quantum phase gates [62.997667081978825]
  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。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-08-03T17:49:09Z)
• Quantum control landscape for ultrafast generation of single-qubit phase shift quantum gates [68.8204255655161]
  単一量子ビット位相シフト量子ゲートの超高速制御問題を考える。 大域的最適制御は、最大忠実度でゲートを実現する制御である。 Trapは、ローカルにのみ最適だが、グローバルにはないコントロールである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-04-26T16:38:43Z)
• Nonadiabatic geometric quantum gates that are insensitive to qubit-frequency drifts [8.750801670077806]
  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。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-16T12:05:45Z)
• High-fidelity geometric quantum gates with short paths on superconducting circuits [5.666193021459319]
  本稿では, 簡単なパルス制御手法を用いて, 短経路の非断熱的幾何学的量子ゲートを実現する手法を提案する。 具体的には、実用的な量子コンピュータを実現する上で最も有望なプラットフォームの一つである超伝導量子回路について説明する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-02-06T10:13:05Z)
• Boundaries of quantum supremacy via random circuit sampling [69.16452769334367]
  Googleの最近の量子超越性実験は、量子コンピューティングがランダムな回路サンプリングという計算タスクを実行する遷移点を示している。 観測された量子ランタイムの利点の制約を、より多くの量子ビットとゲートで検討する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-05-05T20:11:53Z)
• Simulating nonnative cubic interactions on noisy quantum machines [65.38483184536494]
  量子プロセッサは、ハードウェアに固有のものではないダイナミクスを効率的にシミュレートするためにプログラムできることを示す。 誤差補正のないノイズのあるデバイスでは、モジュールゲートを用いて量子プログラムをコンパイルするとシミュレーション結果が大幅に改善されることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-04-15T05:16:24Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。