論文の概要: Fast and Robust Geometric Two-Qubit Gates for Superconducting Qubits and
beyond
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.04249v2
- Date: Wed, 22 Mar 2023 15:45:33 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-24 03:29:29.679747
- Title: Fast and Robust Geometric Two-Qubit Gates for Superconducting Qubits and
beyond
- Title（参考訳）: 超電導量子ビットの高速かつロバストな2量子ゲート
- Authors: F. Setiawan, Peter Groszkowski, Aashish A. Clerk
- Abstract要約: マルチレベル量子ビットシステムにおいて,ロバストな2量子ビットゲートを実現する手法を提案する。
提案手法は,原子プラットフォームに提案されているSTIRAPベースのゲートよりも極めて単純である。
ショートカット・トゥ・アディバティティティ・アプローチを用いて,我々のゲートをどのように加速できるかを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum protocols based on adiabatic evolution are remarkably robust against
imperfections of control pulses and system uncertainties. While adiabatic
protocols have been successfully implemented for quantum operations such as
quantum state transfer and single-qubit gates, their use for geometric
two-qubit gates remains a challenge. In this paper, we propose a general scheme
to realize robust geometric two-qubit gates in multi-level qubit systems where
the interaction between the qubits is mediated by an auxiliary system (such as
a bus or coupler). While our scheme utilizes Stimulated Raman Adiabatic Passage
(STIRAP), it is substantially simpler than STIRAP-based gates that have been
proposed for atomic platforms, requiring fewer control tones and ancillary
states, as well as utilizing only a generic dispersive interaction. We also
show how our gate can be accelerated using a shortcuts-to-adiabaticity
approach, allowing one to achieve a gate that is both fast and relatively
robust. We present a comprehensive theoretical analysis of the performance of
our two-qubit gate in a parametrically-modulated superconducting circuits
comprising two fluxonium qubits coupled to an auxiliary system.
- Abstract（参考訳）: 断熱進化に基づく量子プロトコルは制御パルスの不完全性やシステムの不確実性に対して著しく頑健である。
量子状態転送や単一量子ビットゲートなどの量子演算では断熱プロトコルがうまく実装されているが、幾何学的2量子ビットゲートへのそれらの使用は依然として課題である。
本稿では,キュービット間の相互作用が補助システム(バスやカプラなど)によって媒介されるマルチレベルキュービットシステムにおいて,ロバストな幾何学的2量子ビットゲートを実現する汎用スキームを提案する。
提案手法はStimulated Raman Adiabatic Passage (STIRAP) を用いているが、原子プラットフォーム向けに提案されたSTIRAPベースのゲートよりも大幅にシンプルであり、制御音や補助状態が少なくなり、汎用的な分散相互作用のみを利用する必要がある。
我々はまた、我々のゲートをショートカット・トゥ・アディバチティティ・アプローチで加速し、高速かつ比較的堅牢なゲートを実現できることを示す。
補助系に結合した2つのフラクソニウム量子ビットからなるパラメトリック変調超伝導回路における2量子ゲートの性能に関する包括的理論的解析を行った。
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