論文の概要: Robust nonadiabatic geometric quantum computation by dynamical correction

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.01472v1
• Date: Tue, 2 Aug 2022 14:09:48 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-02 14:29:36.067822
• Title: Robust nonadiabatic geometric quantum computation by dynamical correction
• Title（参考訳）: 動的補正によるロバスト非断熱幾何量子計算
• Authors: Ming-Jie Liang, Zheng-Yuan Xue
• Abstract要約: 動的補正手法と組み合わせた非断熱的幾何量子計算(NGQC)のためのロバストなスキームを提案する。 提案手法は,従来のプロトコルのゲートロバスト性を大幅に向上させることができることを示す。 我々の方式は、将来のスケーラブルなフォールトトレラント量子計算のための有望な修正を提供する。
• 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: Besides the intrinsic noise resilience property, nonadiabatic geometric phases are of the fast evolution nature, and thus can naturally be used in constructing quantum gates with excellent performance, i.e., the so-called nonadiabatic geometric quantum computation (NGQC). However, previous single-loop NGQC schemes are sensitive to the operational control error, i.e., the $X$ error, due to the limitations of the implementation. Here, we propose a robust scheme for NGQC combining with the dynamical correction technique, which still uses only simplified pulses, and thus being experimental friendly. We numerically show that our scheme can greatly improve the gate robustness in previous protocols, retaining the intrinsic merit of geometric phases. Furthermore, to fight against the dephasing noise, due to the $Z$ error, we can incorporate the decoherence-free subspace encoding strategy. In this way, our scheme can be robust against both types of errors. Finally, we also propose how to implement the scheme with encoding on superconducting quantum circuits with experimentally demonstrated technology. Therefore, due to the intrinsic robustness, our scheme provides a promising alternation for the future scalable fault-tolerant quantum computation.
• Abstract（参考訳）: 固有ノイズレジリエンス特性に加えて、非断熱幾何位相は進化の速い性質であるため、自然に優れた性能を持つ量子ゲート(いわゆる非断熱幾何量子計算(ngqc))を構築するのに使うことができる。 しかしながら、以前のシングルループngqcスキームは、実装の制限のため、運用上の制御エラー、すなわち$x$エラーに敏感である。 そこで本研究では, 簡易パルスのみを用いた動的補正手法と組み合わせたNGQCのロバストなスキームを提案する。 我々は,従来のプロトコルのゲートロバスト性を大幅に向上させ,幾何学的位相の本質的なメリットを維持できることを示す。 さらに、デファスノイズと戦うために、$z$エラーのため、デコヒーレンスフリーな部分空間符号化戦略を組み込むことができる。 このように、我々のスキームは両方のタイプのエラーに対して堅牢である。 最後に,実験により実証された技術を用いて,超伝導量子回路を符号化する手法を提案する。 そこで本提案手法は,本質的なロバスト性のため,将来のスケーラブルなフォールトトレラント量子計算の代替として期待できる。

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