論文の概要: Scalable and robust quantum computing on qubit arrays with fixed coupling

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.07737v2
• Date: Mon, 27 Jun 2022 20:28:43 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-11 11:59:36.363530
• Title: Scalable and robust quantum computing on qubit arrays with fixed coupling
• Title（参考訳）: 固定結合を持つ量子ビットアレイ上のスケーラブルでロバストな量子コンピューティング
• Authors: Nguyen H. Le, Max Cykiert, Eran Ginossar
• Abstract要約: 固定長手結合を持つ2次元量子ビットアレイ上でのスケーラブルでロバストな量子計算手法を提案する。 これにより、従来の量子コンピューティングハードウェアで必要とされるチューナブルカプラに関連するデバイス複雑性を回避できる可能性が開ける。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We propose a scheme for scalable and robust quantum computing on two-dimensional arrays of qubits with fixed longitudinal coupling. This opens the possibility for bypassing the device complexity associated with tunable couplers required in conventional quantum computing hardware. Our approach is based on driving a subarray of qubits such that the total multi-qubit Hamiltonian can be decomposed into a sum of commuting few-qubit blocks, and then efficient optimization of the unitary evolution within each block. Each driving pulse can implement a target gate on the driven qubits, and at the same time implement identity gates on the neighbouring undriven qubits, cancelling any unwanted evolution due to the constant qubit-qubit interaction. We show that it is possible to realise a universal set of quantum gates with high fidelity on the basis blocks, and by shifting the driving pattern one can realise an arbitrary quantum circuit on the array. Allowing for imperfect Hamiltonian characterisation, we use robust optimal control to obtain fidelities around 99.99% despite 1% uncertainty in the qubit-qubit and drive-qubit couplings, and a detuning uncertainty at 0.1% of the qubit-qubit coupling strength. This robust feature is crucial for scaling up as parameter uncertainty is significant in large devices.
• Abstract（参考訳）: 固定長手結合を持つ2次元量子ビットアレイ上でのスケーラブルでロバストな量子計算手法を提案する。 これにより、従来の量子コンピューティングハードウェアに必要なチューニング可能なカプラに関連するデバイスの複雑さを回避できる可能性がある。 我々のアプローチは、全マルチキュービットハミルトニアンを可換数キュービットブロックの和に分解し、各ブロック内のユニタリ進化の効率的な最適化を可能にするようなキュービットのサブアレイを駆動することに基づいている。 各駆動パルスは、駆動する量子ビット上の目標ゲートを実装できると同時に、隣接する非駆動量子ビット上の同一性ゲートを実装でき、一定の量子ビット-量子ビット相互作用のために望ましくない進化をキャンセルできる。 基底ブロック上で高い忠実度を持つ量子ゲートの普遍的な集合を実現することができ、駆動パターンをシフトすることで配列上の任意の量子回路を実現できることを示す。 量子ビット結合と駆動量子ビット結合の1%の不確かさと、量子ビット結合強度の0.1%の縮退不確かさにもかかわらず、不完全ハミルトニアンのキャラクタリゼーションは99.99%の忠実度を得るために頑健な最適制御を用いる。 パラメータの不確実性が大きなデバイスで重要であるため、この堅牢な機能はスケールアップに不可欠である。

関連論文リスト

• Syncopated Dynamical Decoupling for Suppressing Crosstalk in Quantum Circuits [12.29963230632145]
  本研究では、望ましくない2ビット結合と基礎となる1ビットデコヒーレンスを特徴付けるための動的デカップリングの利用について検討する。 本研究では,デコヒーレンスを防止し,望ましくない2ビット相互作用を選択的にターゲットとする同期デカップリング手法を開発した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-03-12T17:18:35Z)
• Near-Term Distributed Quantum Computation using Mean-Field Corrections and Auxiliary Qubits [77.04894470683776]
  本稿では,限られた情報伝達と保守的絡み合い生成を含む短期分散量子コンピューティングを提案する。 我々はこれらの概念に基づいて、変分量子アルゴリズムの断片化事前学習のための近似回路切断手法を作成する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-09-11T18:00:00Z)
• Quantum Gate Optimization for Rydberg Architectures in the Weak-Coupling Limit [55.05109484230879]
  我々は,Rydberg tweezerシステムにおける2ビットゲートの機械学習支援設計を実演する。 我々は,高忠実度CNOTゲートを実装した最適パルス列を生成する。 単一量子ビット演算の局所的な制御は、原子列上で量子計算を行うのに十分であることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-06-14T18:24:51Z)
• High-fidelity parallel entangling gates on a neutral atom quantum computer [41.74498230885008]
  最大60個の原子に99.5%の忠実度を持つ2量子エンタングリングゲートの実現を報告した。 これらの進歩は、量子アルゴリズム、誤り訂正回路、デジタルシミュレーションの大規模実装の基礎となった。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-04-11T18:00:04Z)
• Optimal quantum control via genetic algorithms for quantum state engineering in driven-resonator mediated networks [68.8204255655161]
  進化的アルゴリズムに基づく量子状態工学には、機械学習によるアプローチを採用しています。 我々は、単一のモード駆動マイクロ波共振器を介して相互作用する、量子ビットのネットワーク(直接結合のない人工原子の状態に符号化された)を考える。 アルゴリズムは理想的なノイズフリー設定で訓練されているにもかかわらず、高い量子忠実度とノイズに対するレジリエンスを観測する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-06-29T14:34:00Z)
• A shuttling-based two-qubit logic gate for linking distant silicon quantum processors [0.0]
  2量子ゲートを用いた遠方の量子プロセッサにおける量子ビット間の絡み合いの制御は、量子計算のスケーラブルでモジュラーな実装の重要な機能である。 ここでは、スピン量子ビット間のコヒーレントスピンシャットリングによる2量子ゲートを実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-02-03T01:04:48Z)
• Robust Nonadiabatic Holonomic Quantum Gates on Decoherence-Protected Qubits [4.18804572788063]
  本稿では,幾何学的位相アプローチと動的補正手法を組み合わせた量子演算手法を提案する。 本手法は超伝導回路上に実装されており,従来の実装も簡略化されている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-10-06T14:39:52Z)
• 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)
• Special-Purpose Quantum Processor Design [2.275405513780208]
  量子ビットの完全接続は、ほとんどの量子アルゴリズムにおいて必要である。 スワップゲートを挿入することで、未結合キュービット間の2量子ゲートが可能となり、計算結果の忠実度が大幅に低下する。 本稿では,異なる量子アルゴリズムに適した構造を設計できる特殊目的量子プロセッサ設計法を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-02-01T23:26:15Z)
• Improving the Performance of Deep Quantum Optimization Algorithms with Continuous Gate Sets [47.00474212574662]
  変分量子アルゴリズムは計算的に難しい問題を解くのに有望であると考えられている。 本稿では,QAOAの回路深度依存性能について実験的に検討する。 この結果から, 連続ゲートセットの使用は, 短期量子コンピュータの影響を拡大する上で重要な要素である可能性が示唆された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-05-11T17:20:51Z)
• Nonadiabatic geometric quantum computation with optimal control on superconducting circuits [7.703593898562321]
  超伝導回路上での非断熱的幾何量子計算法を提案する。 この方式は、フォールトトレラントなソリッドステート量子計算に向けた有望なステップを提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-04-21T08:34:08Z)

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。