論文の概要: Robust control and optimal Rydberg states for neutral atom two-qubit
gates
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.10159v2
- Date: Fri, 21 Apr 2023 11:45:00 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-24 17:40:11.564058
- Title: Robust control and optimal Rydberg states for neutral atom two-qubit
gates
- Title（参考訳）: 中性原子2量子ゲートのロバスト制御と最適リドバーグ状態
- Authors: Madhav Mohan, Robert de Keijzer, Servaas Kokkelmans
- Abstract要約: Rydberg状態を利用した中性原子プラットフォーム上での実験制御の偏差に対する2量子ゲートのロバスト性について検討する。
Rydberg状態への結合強度の有意な偏差が存在する場合、ベル状態の忠実度を$F > 0.999$に維持する頑健なCZゲートを構築する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We investigate the robustness of two-qubit gates to deviations of
experimental controls, on a neutral atom platform utilizing Rydberg states. We
construct robust CZ gates - employing techniques from quantum optimal control -
that retain high Bell state fidelity $F > 0.999$ in the presence of significant
deviations of the coupling strength to the Rydberg state. Such deviations can
arise from laser intensity noise and atomic motion in an inhomogeneous coupling
field. We also discuss methods to mitigate errors due to deviations of the
laser detuning. The designed pulses operate on timescales that are short
compared to the fundamental decay timescale set by spontaneous emission and
blackbody radiation. We account for the finite lifetime of the Rydberg state in
both the optimisation and fidelity calculations - this makes the gates
conducive to noisy intermediate-scale quantum experiments, meaning that our
protocols can reduce infidelity on near-term quantum computing devices. We
calculate physical properties associated with infidelity for strontium-88 atoms
- including lifetimes, polarisabilities and blockade strengths - and use these
calculations to identify optimal Rydberg states for our protocols, which allows
for further minimisation of infidelity.
- Abstract（参考訳）: Rydberg状態を利用した中性原子プラットフォーム上での実験制御の偏差に対する2量子ゲートの堅牢性について検討する。
我々は,高ベル状態の忠実度を維持できる量子最適制御技術を用いて,結合強度をライドバーグ状態に有意な偏差がある場合に,ロバストなCZゲートを構築する。
このような偏差は、不均一結合場におけるレーザー強度ノイズと原子運動から生じる。
また,レーザデチューニングの偏差による誤差を軽減する手法についても論じる。
設計されたパルスは、自発放射と黒体放射によって設定された基本的な崩壊時間スケールと比較して短い時間スケールで動作する。
我々は、最適化と忠実度計算の両方において、ライドバーグ状態の有限寿命を考慮し、これはゲートをノイズの多い中間スケール量子実験に導出する。
我々は、ストロンチウム88原子の不忠実性に関連する物理的特性(寿命、偏光性、閉塞強度など)を計算し、これらの計算を用いて、我々のプロトコルの最適リドバーグ状態を特定する。
関連論文リスト
- Benchmarking and linear response modeling of high-fidelity Rydberg gates [0.0]
本研究では,時間最適化のRydberg CZゲートを実装し,その忠実度をベンチマークする回路を設計し,対称入力状態平均0.9971(5)の忠実度を実現する。
また,非自明なパワースペクトル密度を持つレーザノイズから不完全性を効率的に予測する線形応答形式も開発した。
我々は,CZゲートの忠実度が$gtrsim 0.999$であり,現実的な実験的アップグレードが可能であることを予測した。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-07-29T17:12:51Z) - Erasing Doppler Dephasing Error in Rydberg Quantum Gates [11.9926033152331]
RbとCs原子の2量子制御NOTゲートのファミリーはドップラーのデフォーカス誤差に対して完全に堅牢である。
その結果,高忠実度量子ゲートの原子温度要件を著しく低減した。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-07-09T03:12:04Z) - Realizing fracton order from long-range quantum entanglement in programmable Rydberg atom arrays [45.19832622389592]
量子情報のストアングには、量子デコヒーレンスと戦う必要があるため、時間の経過とともに情報が失われる。
誤り耐性の量子メモリを実現するために、局所的なノイズ源が別の状態に変化できないように設計された退化状態の量子重ね合わせに情報を格納したい。
このプラットフォームは、真のエラー耐性量子メモリの目標に向けて、特定の種類のエラーを検出し、修正することを可能にする。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-07-08T12:46:08Z) - Quantum error detection with noise-resilient parity-controlled gate in two-dimensional Rydberg atom arrays [0.4473518548010192]
量子エラー検出は量子ビットパリティの正確な測定に依存する。
本稿では,2次元リドバーグ原子配列内の量子誤差を検出するためのレジリエントパリティ制御ゲートを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-05-29T23:13:57Z) - Quantum Gate Optimization for Rydberg Architectures in the Weak-Coupling
Limit [55.05109484230879]
我々は,Rydberg tweezerシステムにおける2ビットゲートの機械学習支援設計を実演する。
我々は,高忠実度CNOTゲートを実装した最適パルス列を生成する。
単一量子ビット演算の局所的な制御は、原子列上で量子計算を行うのに十分であることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-14T18:24:51Z) - Optimal quantum control via genetic algorithms for quantum state
engineering in driven-resonator mediated networks [68.8204255655161]
進化的アルゴリズムに基づく量子状態工学には、機械学習によるアプローチを採用しています。
我々は、単一のモード駆動マイクロ波共振器を介して相互作用する、量子ビットのネットワーク(直接結合のない人工原子の状態に符号化された)を考える。
アルゴリズムは理想的なノイズフリー設定で訓練されているにもかかわらず、高い量子忠実度とノイズに対するレジリエンスを観測する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-29T14:34:00Z) - Error-budgeting for a controlled-phase gate with strontium-88 Rydberg
atoms [0.1465840097113565]
Rydberg量子コンピュータにおける高忠実度制御相ゲートの実装について検討する。
レーザーパルスは、リドベルク状態に費やされた時間を10%短縮する。
99.9%を超える平均ゲート忠実度は、非常に保守的な推定が可能である。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-02-28T15:05:18Z) - Hardware-Efficient, Fault-Tolerant Quantum Computation with Rydberg
Atoms [55.41644538483948]
我々は中性原子量子コンピュータにおいてエラー源の完全な特徴付けを行う。
計算部分空間外の状態への原子量子ビットの崩壊に伴う最も重要なエラーに対処する,新しい,明らかに効率的な手法を開発した。
我々のプロトコルは、アルカリ原子とアルカリ原子の両方にエンコードされた量子ビットを持つ最先端の中性原子プラットフォームを用いて、近い将来に実装できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-05-27T23:29:53Z) - Fast high-fidelity single-qubit gates for flip-flop qubits in silicon [68.8204255655161]
フリップフロップ量子ビットは、シリコン中の反平行ドナー結合電子とドナー核スピンを持つ状態において符号化される。
相互作用する電子スピンと核スピンによって形成されるマルチレベルシステムについて検討する。
低周波雑音下で高速かつロバストな単一ビットゲートを生成する最適制御方式を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-01-27T18:37:30Z) - Probing the coherence of solid-state qubits at avoided crossings [51.805457601192614]
本研究では,核スピン浴と相互作用する常磁性欠陥の量子力学について検討した。
提案された理論的アプローチは、第一原理からスピン量子ビットのコヒーレンス特性を設計する方法を舗装する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-10-21T15:37:59Z) - Optimized Geometric Quantum Computation with mesoscopic ensemble of
Rydberg Atoms [1.3124513975412255]
Rydberg 原子を用いた普遍量子計算を実現するための非断熱的非アベリア幾何量子演算法を提案する。
理論的には、単一量子ビットと2量子ビットの量子ゲートの両方が理想的な状況において99.9%以上の高忠実性を達成することができる。
シミュレーションにより, ゲートレーザのラビ周波数が10%変動しても, 単一アンサンブル量子ゲートでは99.98%, 2量子ゲートでは99.94%となる可能性が示唆された。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-09-08T13:11:22Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。