論文の概要: Composite Short-path Nonadiabatic Holonomic Quantum Gates

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.06217v3
• Date: Fri, 4 Mar 2022 01:44:48 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-08 10:00:31.626978
• Title: Composite Short-path Nonadiabatic Holonomic Quantum Gates
• Title（参考訳）: 複合短パス断熱ホロノミック量子ゲート
• Authors: Yan Liang, Pu Shen, Tao Chen, and Zheng-Yuan Xue
• Abstract要約: 逆ハミルトニアン工学技術を用いて,いくつかの条件下で最短経路でNHQCを実装する。 提案手法は, 将来の原子システムにおけるフォールトトレラント量子計算に向けての有望な進展を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.798901075222994
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Nonadiabatic holonomic quantum computation (NHQC) has attracted significant attention due to its fast evolution and the geometric nature induced resilience to local noises. However, its long operation time and complex physical implementation make it hard to surpass the dynamical scheme, and thus hindering its wide application. Here, we present to implement NHQC with the shortest path under some conditions, through the inverse Hamiltonian engineering technique, which posseses higher fidelity and stronger robustness than previous NHQC schemes. Meanwhile, the gate performance in our scheme can be further improved by using the proposed composite dynamical decoupling pulses, which can efficiently improve both the gate fidelity and robustness, making our scheme outperform the optimal dynamical scheme in certain parameters range. Remarkably, our scheme can be readily implemented with Rydberg atoms, and a simplified implementation of the controlled-not gate in the Rydberg blockade regime can be achieved. Therefore, our scheme represents a promising progress towards future fault-tolerant quantum computation in atomic systems.
• Abstract（参考訳）: nonadiabatic holonomic quantum computation (nhqc) はその急速な進化と幾何学的性質が局所的なノイズに弾力性をもたらすことから、大きな注目を集めている。 しかし、その長い動作時間と複雑な物理実装は、力学スキームを超越することが難しく、幅広い応用を妨げている。 本稿では,従来のNHQC方式よりも高い忠実性と強靭性を有する逆ハミルトン工学手法を用いて,いくつかの条件下で最短経路でNHQCを実装する。 一方,提案する複合力学分離パルスを用いることにより,提案方式のゲート性能をさらに向上させ,ゲート忠実性とロバスト性の両方を効率的に向上させ,特定のパラメータ範囲で最適な動的スキームを上回らせることができる。 注目すべきことに、我々のスキームはRydberg原子で容易に実装でき、Rydbergブロックシステムにおける制御ノットゲートの実装を単純化することができる。 したがって,本手法は将来の原子システムにおけるフォールトトレラント量子計算に向けての有望な進展を示す。

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