論文の概要: State Independent Nonadiabatic Geometric Quantum Gates

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.09312v1
• Date: Thu, 17 Nov 2022 03:02:06 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-19 07:06:28.238127
• Title: State Independent Nonadiabatic Geometric Quantum Gates
• Title（参考訳）: 独立な非断熱型幾何学量子ゲート
• Authors: Yan Liang, Pu Shen, Li-Na Ji, and Zheng Yuan Xue
• Abstract要約: より完全な幾何学的ゲートを実現するための独立な非断熱幾何学的量子ゲートスキームを提案する。 提案手法は,原子システムにおけるフォールトトレラント量子計算のための有望な方法である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.8126458426164436
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum computation has demonstrated advantages over classical computation for special hard problems, where a set of universal quantum gates is essential. As geometric phases have built-in resilience for local noises, they can be naturally used to construct quantum gates with excellent performance. However, this was smeared previously. Here, we propose a state independent nonadiabatic geometric quantum gates (SINGQC) scheme, which can realize a more fully geometric gate compared with the previous ones, where dynamical phases accumulated by an arbitrary state can be cancelled. Numerical simulation shows that, our scheme has much stronger gate robustness than the previous geometric and dynamical ones. Meanwhile, we give a detailed physical implementation of our scheme with Rydberg atoms system based on the Rydberg blockade effect, especially for the multiple-qubit control-phase gates, which exceeds the fault-tolerance threshold of multi-qubit quantum gates within the considered error range. Therefore, our scheme provides a promising way for fault-tolerant quantum computation in atomic systems.
• Abstract（参考訳）: 量子計算は、普遍的な量子ゲートの集合が不可欠である特別な困難問題に対する古典的な計算よりも有利であることを示した。 幾何学的位相は局所雑音に対するレジリエンスを内蔵しているため、量子ゲートを優れた性能で構築するのに自然に使用できる。 しかし、これは以前にも残されていた。 本稿では, 任意の状態によって蓄積された動的位相をキャンセルできるような, より完全な幾何ゲートを実現することができる状態独立な非断熱幾何学的量子ゲート(singqc)スキームを提案する。 シミュレーションにより, 従来の幾何学的・動的手法に比べて, より強いゲートロバスト性を示した。 一方,Rydbergブロック効果に基づくRydberg原子系を用いた提案手法の詳細な物理実装,特にマルチキュービット制御相ゲートについて検討した誤差範囲内におけるマルチキュービット量子ゲートの耐故障しきい値を超えている。 したがって,本手法は原子システムにおけるフォールトトレラント量子計算に有望な方法を提供する。

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