論文の概要: Coherent effects contribution to a fast gate fidelity in ion quantum computer

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.06220v1
• Date: Sun, 12 Dec 2021 12:53:00 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-04 18:39:48.158910
• Title: Coherent effects contribution to a fast gate fidelity in ion quantum computer
• Title（参考訳）: イオン量子コンピュータにおける高速ゲート忠実度に対するコヒーレント効果
• Authors: Pavel Sidorov (1), Mikhail Aksenov (1), Ilia Zalivako (1), Alexander Borisenko (1), Ilya Semerikov (1), Ksenia Khabarova (1 and 2), Nikolai Kolachevsky (1 and 2) ((1) P.N. Lebedev Physical Institute, (2) Russian Quantum Center)
• Abstract要約: 線形イオンマイクロトラップアレイと2次元マイクロトラップアレイを用いたコヒーレンス効果のシミュレーションのための数値モデルを開発した。 また,レーザパワー変動に対するゲート密度の依存性についても検討した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 47.187609203210705
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Trapped ions are one of the most promising platforms for quantum computing due to the longest qubit coherence times and the highest gate fidelities. However, scaling the number of ions (qubits) in a linear Coulomb crystal is the key difficulty on the way to multi-qubit systems. One of the promising pathways to scale the number of qubits is to implement the pulsed non-adiabatic gates based on the sequence of State Dependent Kicks (SDKs). We have analytically and numerically studied the influence of coherent effects in the SDK sequence and, correspondingly, have deduced the influence of the individual SDK error on the net gate fidelity. We have shown that the coherence effects significantly impact the fidelity of non-adiabatic gates and must be taken into the account. As practical examples, we have developed a numerical model for full simulation of coherence effects using a linear ion microtrap array and a 2D microtrap array. We have also studied the dependency of the gate fidelity on the laser power fluctuations.
• Abstract（参考訳）: 閉じ込められたイオンは、最も長い量子ビットコヒーレンス時間と最も高いゲートファイバーのため、量子コンピューティングで最も有望なプラットフォームの一つである。 しかし、線形クーロン結晶におけるイオン数(量子ビット)のスケーリングは、マルチキュービットシステムへの道のりにおいて重要な困難である。 キュービット数を拡大する有望な経路の1つは、ステート依存キックス(SDK)のシーケンスに基づいてパルス非断熱ゲートを実装することである。 我々は,SDKシークエンスにおけるコヒーレント効果の影響を解析的および数値的に研究し,それに応じて,個々のSDK誤差がネットゲートの忠実性に与える影響を推定した。 その結果,コヒーレンス効果は非断熱ゲートの忠実度に大きく影響し,考慮しなければなりません。 実用的な例として,リニアイオンマイクロトラップアレイと2次元マイクロトラップアレイを用いたコヒーレンス効果のフルシミュレーションのための数値モデルを開発した。 また,レーザパワー変動に対するゲート密度の依存性についても検討した。

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