論文の概要: Influence of Random Telegraph Noise on Quantum Bit Gate Operation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.04663v1
- Date: Wed, 9 Nov 2022 03:36:56 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-19 20:53:52.529096
- Title: Influence of Random Telegraph Noise on Quantum Bit Gate Operation
- Title（参考訳）: ランダム電信ノイズが量子ビットゲート動作に及ぼす影響
- Authors: Jackson Likens, Sanjay Prabhakar, Ratan Lal and Roderick Melnik
- Abstract要約: ランダムテレグラフノイズ(RTN)の存在下でのスピンフリップ量子ゲート動作解析の問題点を考察する。
合成パルス(Cパルス)、量子井戸パルス(QWパルス)、バリア電位パルス(BPパルス)により駆動される量子ビットのスピンフリップ確率を計算する。
我々は,QWパルス,BPパルス,Cパルスがそれぞれx方向,y方向,z方向で作用すると,RTNの存在下でのqubitゲート動作の忠実度が高くなることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.580765958706854
- License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
- Abstract: We consider the problem of analyzing spin-flip qubit gate operation in
presence of Random Telegraph Noise (RTN). Our broad approach is the following.
We calculate the spin-flip probability of qubit driven by composite pulses,
(Constant pulse (C-pulse), Quantum Well pulse (QW-pulse) and Barrier Potential
pulse (BP-pulse)) in the presence of RTN using Feynman disentangling method.
When composite pulses and RTN act in x-direction and z-direction respectively,
we calculate the optimal time to achieve 100% spin-flip probability of qubit.
We report the shortcut of spin-flip qubit, which can be achieved by using
C-pulse, followed by BP-pulse and QW-pulse. When jumps time in RTN are very
fast, tuning of perfect fidelity or spin-flip probability extends to large RTN
correlation time. On the other hand, when the jumps in RTN are very slow, the
BP-pulse can be used to recover the lost fidelities. Nevertheless, the
fidelities of qubit gate operation are larger than 90%, regardless of RTN jumps
environments which may be beneficial in quantum error correction. For more
general case, we have tested several pulse sequences for achieving high
fidelity quantum gates, where we have used the pulses acting in different
directions. From the calculations, we find high fidelity of qubit gate
operation in presence of RTN is achieved when QW-pulse, BP-pulse and C-pulse
act in x-direction, y-direction and z-direction, respectively.
- Abstract（参考訳）: ランダムな電信ノイズ(rtn)の存在下でのスピンフリップ量子ビットゲート動作の解析の問題を考える。
私たちの幅広いアプローチは以下のとおりです。
合成パルス(Cパルス)、量子井戸パルス(QWパルス)、バリア電位パルス(BPパルス)で駆動される量子ビットのスピンフリップ確率をFeynman disentangling法によるRTNの存在下で計算する。
合成パルスとRTNがそれぞれx方向とz方向で作用すると、最適な時間を計算し、キュービットのスピンフリップ確率を100%達成する。
本報告では,cパルスとbpパルス,qwパルスを併用することでspin-flip qubitのショートカットを実現する。
RTNのジャンプ時間が非常に速い場合、完全忠実度やスピンフリップ確率のチューニングはRTN相関時間にまで拡張される。
一方、rtnのジャンプが非常に遅い場合は、bpパルスを使用して失われたフィディティを回収することができる。
それでも、量子誤り訂正に有効なRTNジャンプ環境にかかわらず、量子ビットゲート演算の忠実度は90%以上である。
より一般的な場合、我々は高忠実度量子ゲートを実現するためにいくつかのパルスシーケンスをテストし、異なる方向に作用するパルスを用いた。
計算の結果,QWパルス,BPパルス,Cパルスがそれぞれx方向,y方向,z方向で作用すると,RTNの存在下でのqubitゲート動作の忠実度が高くなることがわかった。
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