論文の概要: Effective non-local parity-dependent couplings in qubit chains
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.07331v1
- Date: Mon, 14 Mar 2022 17:33:40 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-22 03:19:33.125737
- Title: Effective non-local parity-dependent couplings in qubit chains
- Title(参考訳): クビット鎖における有効非局所パリティ依存性結合
- Authors: Maximilian N\"agele, Christian Schweizer, Federico Roy and Stefan
Filipp
- Abstract要約: 連鎖上の量子ビットの同時結合を利用し、非局所パリティ依存量子演算のセットを設計する。
結果として得られる有効長距離結合は、ヨルダン・ウィグナーフェルミオンのパラメトリザブル・トロッターステップを直接実装する。
超伝導量子回路アーキテクチャにおけるゲート動作の数値シミュレーションを行う。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: For the efficient implementation of quantum algorithms, practical ways to
generate many-body entanglement are a basic requirement. Specifically, coupling
multiple qubit pairs at once can be advantageous and can lead to multi-qubit
operations useful in the construction of hardware-tailored algorithms. Here we
harness the simultaneous coupling of qubits on a chain and engineer a set of
non-local parity-dependent quantum operations suitable for a wide range of
applications. The resulting effective long-range couplings directly implement a
parametrizable Trotter-step for Jordan-Wigner fermions and can be used for
simulations of quantum dynamics, efficient state generation in variational
quantum eigensolvers, parity measurements for error-correction schemes, and the
generation of efficient multi-qubit gates. Moreover, we present numerical
simulations of the gate operation in a superconducting quantum circuit
architecture, which show a high gate fidelity of $>99.9\%$ for realistic
experimental parameters.
- Abstract(参考訳): 量子アルゴリズムの効率的な実装には、多体絡み合いを生成する実用的な方法が基本的な要件である。
具体的には、複数のキュービットペアを一度に結合することは有利であり、ハードウェアに最適化されたアルゴリズムの構築に有用なマルチキュービット操作につながる可能性がある。
ここでは、鎖上の量子ビットの同時結合を利用して、幅広い応用に適した非局所パリティ依存の量子演算を設計。
結果として得られる有効長距離結合は、ジョーダン・ウィグナーフェルミオンのパラメトリズ可能なトロッターステップを直接実装し、量子力学のシミュレーション、変分量子固有解法における効率的な状態生成、誤差補正スキームのパリティ測定、効率的なマルチキュービットゲートの生成に使用できる。
さらに, 超伝導量子回路におけるゲート動作の数値シミュレーションを行い, 現実的な実験パラメータに対して, ゲート忠実度が$99.9\%であることを示す。
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