論文の概要: Single Shot i-Toffoli Gate in Dispersively Coupled Superconducting Qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.05938v1
• Date: Wed, 10 Nov 2021 20:53:51 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-08 12:00:10.991814
• Title: Single Shot i-Toffoli Gate in Dispersively Coupled Superconducting Qubits
• Title（参考訳）: 分散結合超伝導体における単孔i-Toffoliゲート
• Authors: Aneirin J. Baker, Gerhard B. P. Huber, Niklas J. Glaser, Federico Roy, Ivan Tsitsilin, Stefan Filipp and Michael J. Hartmann
• Abstract要約: 量子アルゴリズムは、しばしばマルチキュービット(>2)ゲートを実行する能力の恩恵を受ける。 そこで本研究では,i-Toffoliゲートと2つの制御と1つのターゲット量子ビットを持つ3ビットゲートを単一ショットで実行する方法を提案する。 98%以上のプロセス忠実度と500nsのゲート時間を持つ超伝導量子ビットがチューナブルカップラを介して相互作用することを示す数値的な証拠を示す。
• 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 algorithms often benefit from the ability to execute multi-qubit (>2) gates. To date such multi-qubit gates are typically decomposed into single- and two-qubit gates, particularly in superconducting qubit architectures. The ability to perform multi-qubit operations in a single step could vastly improve the fidelity and execution time of many algorithms. Here, we propose a single shot method for executing an i-Toffoli gate, a three-qubit gate gate with two control and one target qubit, using currently existing superconducting hardware. We show numerical evidence for a process fidelity over 98% and a gate time of 500 ns for superconducting qubits interacting via tunable couplers. Our method can straight forwardly be extended to implement gates with more than two control qubits at similar fidelities.
• Abstract（参考訳）: 量子アルゴリズムは、しばしばマルチキュービット(>2)ゲートを実行する能力の恩恵を受ける。 現在までに、このようなマルチキュービットゲートは、特に超伝導キュービットアーキテクチャにおいて、通常、シングルキュービットゲートと2キュービットゲートに分解される。 単一のステップでマルチキュービット操作を実行する能力は、多くのアルゴリズムの忠実度と実行時間を大幅に改善する可能性がある。 本稿では,既存の超伝導ハードウェアを用いて,i-Toffoliゲートと2つの制御と1つのターゲット量子ビットを持つ3ビットゲートを実行する単一ショット方式を提案する。 98%以上のプロセス忠実度と500nsのゲート時間を持つ超伝導量子ビットがチューナブルカップラを介して相互作用することを示す数値的な証拠を示す。 提案手法は,2つ以上の制御量子ビットを持つゲートを実装するために,直進的に拡張することができる。

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