論文の概要: Decoherence-Suppressed Non-adiabatic Holonomic Quantum Computation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.06249v1
- Date: Wed, 13 Apr 2022 08:38:34 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-17 03:02:40.136253
- Title: Decoherence-Suppressed Non-adiabatic Holonomic Quantum Computation
- Title（参考訳）: デコヒーレンス抑制非断熱ホロノミック量子計算
- Authors: Bao-Jie Liu, Lei-Lei Yan, Yuan Zhang, Man-Hong Yung, Erjun Liang,
Shi-Lei Su and Chong-Xin Shan
- Abstract要約: 中間状態のデコヒーレンスがNHQCゲートの忠実度に及ぼす影響について検討する。
提案手法は, フォールトトレラントな幾何量子計算のための有望な方法を提供する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.3601710064327035
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Nonadiabatic holonomic quantum computation~(NHQC) provides an essential way
to construct robust and high-fidelity quantum gates due to its geometric
features. However, NHQC is more sensitive to the decay and dephasing errors
than conventional dynamical gate since it requires an ancillary intermediate
state. Here, we utilize the Hamiltonian reverse engineering technique to study
the influence of the intermediate state-decoherence on the NHQC gate fidelity,
and propose the novel schemes to construct the arbitrary single-qubit holonomic
gate and nontrivial two-qubit holonomic gate with high fidelity and robustness
to the decoherence. Although the proposed method is generic and can be applied
to many experimental platforms, such as superconducting qubits, trapped ions,
quantum dots, here we take nitrogen-vacancy (NV) center as an example to show
that the gate fidelity can be significantly enhanced from 89\% to 99.6\% in
contrast to the recent experimental NHQC schemes [Phys. Rev. Lett. 119, 140503
(2017); Nat. Photonics 11, 309 (2017); Opt. Lett. 43, 2380 (2018)], and the
robustness against the decoherence can also be significantly improved. All in
all, our scheme provides a promising way for fault-tolerant geometric quantum
computation.
- Abstract（参考訳）: 非断熱的ホロノミック量子計算~(NHQC)は、幾何学的特徴から頑健で高忠実な量子ゲートを構築するための重要な方法である。
しかし、NHQCはアシリー中間状態を必要とするため、従来の動的ゲートよりも崩壊や劣化に敏感である。
そこで,ハミルトンのリバースエンジニアリング技術を用いて,中間状態デコヒーレンスがNHQCゲートの忠実性に与える影響について検討し,任意の単一量子ホロノミックゲートと非自明な2ビットホロノミックゲートをデコヒーレンスに対して高忠実かつ堅牢性で構築するための新しいスキームを提案する。
Although the proposed method is generic and can be applied to many experimental platforms, such as superconducting qubits, trapped ions, quantum dots, here we take nitrogen-vacancy (NV) center as an example to show that the gate fidelity can be significantly enhanced from 89\% to 99.6\% in contrast to the recent experimental NHQC schemes [Phys. Rev. Lett. 119, 140503 (2017); Nat. Photonics 11, 309 (2017); Opt. Lett. 43, 2380 (2018)], and the robustness against the decoherence can also be significantly improved.
全体として、このスキームはフォールトトレラントな幾何学的量子計算に有望な方法を提供する。
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