論文の概要: Analytical and experimental study of center line miscalibrations in M\o
lmer-S\o rensen gates
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.05447v2
- Date: Mon, 13 Dec 2021 16:22:18 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-04 22:52:44.849729
- Title: Analytical and experimental study of center line miscalibrations in M\o
lmer-S\o rensen gates
- Title（参考訳）: m\o lmer-s\o rensenゲートにおける中心線ずれの解析および実験的研究
- Authors: Fernando Mart\'inez-Garc\'ia, Lukas Gerster, Davide Vodola, Pavel
Hrmo, Thomas Monz, Philipp Schindler, and Markus M\"uller
- Abstract要約: モルマー・ソレンセンエンタングゲートの誤校正パラメータの系統的摂動展開について検討した。
我々はゲート進化演算子を計算し、関連する鍵特性を得る。
我々は、捕捉されたイオン量子プロセッサにおける測定値に対して、モデルからの予測をベンチマークすることで検証する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 51.93099889384597
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: A major challenge for the realisation of useful universal quantum computers
is achieving high fidelity two-qubit entangling gate operations. However,
calibration errors can affect the quantum gate operations and limit their
fidelity. To reduce such errors it is desirable to have an analytical
understanding and quantitative predictions of the effects that miscalibrations
of gate parameters have on the gate performance. In this work, we study a
systematic perturbative expansion in miscalibrated parameters of the
Molmer-Sorensen entangling gate, which is widely used in trapped ion quantum
processors. Our analytical treatment particularly focuses on systematic center
line detuning miscalibrations. Via a unitary Magnus expansion, we compute the
gate evolution operator which allows us to obtain relevant key properties such
as relative phases, electronic populations, quantum state purity and
fidelities. These quantities, subsequently, are used to assess the performance
of the gate using the fidelity of entangled states as performance metric. We
verify the predictions from our model by benchmarking them against measurements
in a trapped-ion quantum processor. The method and the results presented here
can help design and calibrate high-fidelity gate operations of large-scale
quantum computers.
- Abstract（参考訳）: 有用な普遍量子コンピュータを実現する上での大きな課題は、高忠実度2ビットエンタングルゲート演算を実現することである。
しかし、校正誤差は量子ゲート演算に影響し、その忠実度を制限する。
このようなエラーを低減するためには,ゲートパラメータの誤校正がゲート性能に与える影響を解析的理解し,定量的に予測することが望ましい。
本研究では, 閉じ込められたイオン量子プロセッサで広く用いられているmolmer-sorensen entanglingゲートのパラメータの系統的摂動拡大について検討する。
分析的治療は,特に系統的中心線重ね合わせミスカブリーションに焦点をあてた。
ユニタリマグヌス展開により、相対位相、電子集団、量子状態純度、フィデリティといった関連する鍵特性を得ることができるゲート進化作用素を計算する。
これらの量は、絡み合った状態の忠実度を性能指標として、ゲートの性能を評価するために使用される。
我々は,トラップイオン量子プロセッサにおける測定値に対するベンチマークを行い,モデルからの予測を検証する。
この方法と結果は,大規模量子コンピュータの高忠実度ゲート操作の設計と校正に役立つ。
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