論文の概要: High-fidelity quantum control by polychromatic pulse trains

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.02147v1
• Date: Tue, 5 Apr 2022 12:17:24 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-18 05:37:23.490330
• Title: High-fidelity quantum control by polychromatic pulse trains
• Title（参考訳）: 多色パルス列による高精度量子制御
• Authors: Svetoslav S. Ivanov, Boyan T. Torosov, Nikolay V. Vitanov
• Abstract要約: ポリクロマティックパルスシーケンス(PPS)を用いた量子制御手法を提案する。 PPSは、異なるキャリア周波数、すなわち、キュービット遷移周波数に対する異なるデチューニングを持つパルスで構成されている。 我々は、異なる目標遷移確率に対して、ブロードバンド、狭帯域、および帯域通過励起プロファイルを生成する多数のPSPを導出する。
• 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: We introduce a quantum control technique using polychromatic pulse sequences (PPS), consisting of pulses with different carrier frequencies, i.e. different detunings with respect to the qubit transition frequency. We derive numerous PPS, which generate broadband, narrowband, and passband excitation profiles for different target transition probabilities. This makes it possible to create high-fidelity excitation profiles which are either (i) robust to deviations in the experimental parameters, which is attractive for quantum computing, or (ii) more sensitive to such variations, which is attractive for cross talk elimination and quantum sensing. The method is demonstrated experimentally using one of IBM's superconducting quantum processors, in a very good agreement between theory and experiment. These results demonstrate both the excellent coherence properties of the IBM qubits and the accuracy, robustness and flexibility of the proposed quantum control technique. They also show that the detuning is as efficient control parameter as the pulse phase that is commonly used in composite pulses. Hence the method opens a variety of perspectives for quantum control in areas where phase manipulation is difficult or inaccurate.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,キャリア周波数の異なるパルス,すなわち量子ビット遷移周波数に対する異なるデチューニングからなる多色パルスシーケンス(pps)を用いた量子制御手法を提案する。 我々は、異なる目標遷移確率に対して広帯域、狭帯域、および通過帯域励起プロファイルを生成する多数のppsを導出する。 これにより、忠実度の高い励起プロファイルを作成できる。 (i)実験パラメータの偏差に対して頑健であり、量子コンピューティングにとって魅力的である。 (ii)そのようなバリエーションに対してより敏感であり、クロストーク除去や量子センシングには魅力的である。 この方法は、IBMの超伝導量子プロセッサの1つを用いて、理論と実験の非常に良い一致で実験的に実証されている。 これらの結果は、ibm qubitsの優れたコヒーレンス特性と、提案する量子制御技術の精度、ロバスト性、柔軟性の両方を示す。 また、デチューニングは複合パルスで一般的に用いられるパルス位相と同じくらい効率的な制御パラメータであることを示した。 したがって、位相操作が困難または不正確な領域において量子制御のための様々な視点を開く。

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