論文の概要: Time-Optimal Two- and Three-Qubit Gates for Rydberg Atoms
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2202.00903v2
- Date: Sun, 8 May 2022 15:40:29 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-27 01:13:38.607394
- Title: Time-Optimal Two- and Three-Qubit Gates for Rydberg Atoms
- Title（参考訳）: Rydberg 原子の時間最適2-および3-クビットゲート
- Authors: Sven Jandura, Guido Pupillo
- Abstract要約: 我々は,制御Zゲートとその3ビット量子ビット一般化であるC$$Zゲートを,封鎖体制におけるライドバーグ原子に対して実装する。
CZゲートでは、時間-最適実装は、原子の単一部位アドレス性を必要としない大域的レーザーパルスに対応する。
我々は、リドベルク状態の有限寿命と有限閉塞強度に起因する誤差を軽減するために、量子最適制御手法を用いる。
- 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 identify time-optimal laser pulses to implement the controlled-Z gate and
its three qubit generalization, the C$_2$Z gate, for Rydberg atoms in the
blockade regime. Pulses are optimized using a combination of numerical and
semi-analytical quantum optimal control techniques that result in smooth
Ans\"atze with just a few variational parameters. For the CZ gate, the
time-optimal implementation corresponds to a global laser pulse that does not
require single site addressability of the atoms, simplifying experimental
implementation of the gate. We employ quantum optimal control techniques to
mitigate errors arising due to the finite lifetime of Rydberg states and finite
blockade strengths, while several other types of errors affecting the gates are
directly mitigated by the short gate duration. For the considered error
sources, we achieve theoretical gate fidelities compatible with error
correction using reasonable experimental parameters for CZ and C$_2$Z gates.
- Abstract（参考訳）: ブロック状態のリドベルク原子に対して、制御Zゲートと3量子一般化C$_2$Zゲートを実装するための時間最適レーザーパルスを同定する。
パルスは数値と半解析的な量子最適制御技術を組み合わせて最適化され、わずかな変動パラメータで滑らかなans\"atzeとなる。
czゲートでは、時間最適化実装は原子の単一部位のアドレスを必要とせず、ゲートの実験的な実装を単純化するグローバルレーザーパルスに対応する。
我々は、rydberg状態の有限寿命と有限遮断強度に起因する誤差を軽減するために量子最適制御手法を用いるが、ゲートに影響を及ぼす他のいくつかの誤差は短いゲート持続時間によって直接緩和される。
提案手法は,CZおよびC$_2$Zゲートに対する合理的な実験パラメータを用いて,誤差補正に適合する理論ゲート特性を実現する。
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