論文の概要: Influence of errors on the transport of quantum information through distant quantum dot spin qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.03116v1
• Date: Fri, 5 Aug 2022 12:10:44 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-02 04:45:17.436445
• Title: Influence of errors on the transport of quantum information through distant quantum dot spin qubits
• Title（参考訳）: 遠方量子ドットスピン量子ビットによる量子情報の伝達における誤差の影響
• Authors: Iann Cunha and Leonardo Kleber Castelano
• Abstract要約: 近接相互作用を持つスピン鎖による量子ドットスピン量子ビットをモデル化する。 このモデルでは、連続するSWAPゲートの作用により、遠方量子ビットの相互作用を行うことができる。 SWAPゲートとCNOTゲートの順序は重要であり、量子ビットの数が大きければ、忠実度に関連性がある。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The ability to connect distant qubits plays a fundamental role in quantum computing. Therefore, quantum systems candidates for quantum computation must be able to interact all their constituent qubits. Here, we model the quantum dot spin qubits by a spin chain with nearest-neighbors interaction. Within this model, we can perform the interaction of distant qubits by the action of consecutive SWAP gates. The SWAP gate exchange the information of two different qubits and it is obtained by a time-dependent interaction of nearest-neighbors qubits that is switched on and off as the quantum information is propagated through the system. By using this scheme, we also are able to implement the CNOT gate, which is a fundamental gate to obtain universal quantum computation. These gates are probed in a system free from decoherence, which provides a very efficient connection between distant qubits. Furthermore, we analyze the situation when the dissipation is present. To perform such a task, we consider dephasing and amplitude-damping types of errors in each site of the spin chain. We found that the order of the SWAP and CNOT gates is important and it can lead to a relevant difference in fidelity when the number of qubits is large.
• Abstract（参考訳）: 遠い量子ビットを接続する能力は、量子コンピューティングにおいて基本的な役割を果たす。 したがって、量子計算の量子系候補は、全ての構成量子ビットと相互作用できなければならない。 ここでは、近接相互作用を持つスピン鎖によって量子ドットスピン量子ビットをモデル化する。 このモデルでは、連続するSWAPゲートの作用により、遠方量子ビットの相互作用を行うことができる。 SWAPゲートは、2つの異なる量子ビットの情報を交換し、量子情報がシステムを介して伝播されるときに切替される近隣の量子ビットの時間依存的な相互作用によって得られる。 この方式を用いることで、普遍的な量子計算を得るための基本ゲートであるCNOTゲートも実装できる。 これらのゲートはデコヒーレンスのないシステムで探索され、遠方量子ビット間の非常に効率的な接続を提供する。 さらに, 散逸の発生状況を分析する。 このようなタスクを行うために、スピンチェーンの各部位におけるデファスメントと振幅減衰型のエラーについて検討する。 その結果,SWAPゲートとCNOTゲートの順序は重要であり,量子ビット数が大きい場合の忠実度に関連性があることが判明した。

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