論文の概要: Enhanced-Fidelity Ultrafast Geometric Quantum Computation Using Strong Classical Drives

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.06831v3
• Date: Wed, 21 Dec 2022 10:55:06 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-22 03:45:49.746815
• Title: Enhanced-Fidelity Ultrafast Geometric Quantum Computation Using Strong Classical Drives
• Title（参考訳）: 強古典ドライブを用いた超高速幾何量子計算
• Authors: Ye-Hong Chen, Adam Miranowicz, Xi Chen, Yan Xia, Franco Nori
• Abstract要約: 回転波近似(RWA)を超越した非断熱幾何学的1ビットと2ビットのゲートを実装するための一般的な手法を提案する。 このプロトコルは、以前のRWAプロトコルで使用される最も最適な制御方法と互換性がある。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.363345013314321
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We propose a general approach to implement nonadiabatic geometric single- and two-qubit gates beyond the rotating wave approximation (RWA). This protocol is compatible with most optimal control methods used in previous RWA protocols; thus, it is as robust as (or even more robust than) the RWA protocols. Using counter-rotating effects allows us to apply strong drives. Therefore, we can improve the gate speed by 5--10 times compared to the RWA counterpart for implementing high-fidelity ($\geq 99.99\%$) gates. Such an ultrafast evolution (nanoseconds, even picoseconds) significantly reduces the influence of decoherence (e.g., the qubit dissipation and dephasing). Moreover, because the counter-rotating effects no longer induce gate infidelities (in both the weak and strong driving regimes), we can achieve a higher fidelity compared to the RWA protocols. Therefore, in the presence of decoherence, one can implement ultrafast geometric quantum gates with $\geq 99\%$ fidelities.
• Abstract（参考訳）: 本稿では, 回転波近似(RWA)を超越した非断熱的幾何学的1ビットおよび2ビットゲートの実装法を提案する。 このプロトコルは、以前のRWAプロトコルで使用される最も最適な制御方法と互換性があるため、RWAプロトコルと同じくらい頑丈である(あるいはより堅牢である)。 反回転効果を用いることで、強いドライブを適用できる。 したがって、高忠実度(\geq 99.99\%$)ゲートを実装するRWAに比べてゲート速度を5～10倍向上させることができる。 このような超高速な進化(ナノ秒、ピコ秒でさえ)はデコヒーレンスの影響を著しく減少させる(例えば、クビットの散逸と脱落)。 さらに、逆回転効果はゲート不忠実性(弱い駆動と強い駆動の両方)を誘導しないため、RWAプロトコルよりも高い忠実性を達成することができる。 したがって、デコヒーレンスの存在下では、$\geq 99\%$fidelitiesの超高速な量子ゲートを実装できる。

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