論文の概要: Scalable entanglement stabilization with modular reservoir engineering
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2301.05725v1
- Date: Fri, 13 Jan 2023 19:03:01 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-18 19:08:54.855144
- Title: Scalable entanglement stabilization with modular reservoir engineering
- Title（参考訳）: モジュラー貯留層工学によるスケーラブルな絡み合い安定化
- Authors: E. Doucet, L. C. G. Govia, A. Kamal
- Abstract要約: 固定深さのqubit-qubit相互作用と,N$-qubit W状態の安定化を目的とした線形散逸を併用したプロトコル群を提案する。
単一の$N$-qubitディシファイタではなく、数ビットのディシファイタが重なり合うような、散逸エンジニアリングのためのモジュラーアプローチは、我々のプロトコルがスケーラブルであることには不可欠である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.8057006406834467
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Dissipation engineering is a powerful framework for quantum state preparation
and autonomous error correction in few-qubit systems. In this work, we examine
the scalability of this approach and give three criteria which any dissipative
state stabilization protocol should satisfy to be truly scalable as the number
of qubits grows. Besides the requirement that it can be constructed in a
resource-efficient manner from simple-to-engineer building blocks, a scalable
protocol must also exhibit favorable scaling of the stabilization time with the
increase in system size. We present a family of protocols which employ
fixed-depth qubit-qubit interactions alongside engineered linear dissipation to
stabilize an $N$-qubit W state. We find that a modular approach to dissipation
engineering, with several overlapping few-qubit dissipators rather than a
single $N$-qubit dissipator, is essential for our protocol to be scalable. With
this approach, as the number of qubits increases our protocol exhibits
low-degree polynomial scaling of the stabilization time and linear growth of
the number of control drives in the best case. While the proposed protocol is
most easily accessible with current state-of-the-art circuit-QED architectures,
the modular dissipation engineering approach presented here can be readily
adapted to other platforms and for stabilization of other interesting quantum
states.
- Abstract（参考訳）: 散逸工学は、数量子ビット系における量子状態の準備と自律的誤り訂正のための強力なフレームワークである。
本稿では,この手法のスケーラビリティを検証し,量子ビット数の増加に伴って,分散状態安定化プロトコルが真にスケーラブルであることを示す3つの基準を与える。
単純なビルディングブロックから,リソース効率のよい方法で構築できるという要件に加えて,拡張性のあるプロトコルでは,システムサイズの増加に伴う安定化時間の良好なスケーリングも行わなければならない。
N$-qubit 状態の安定化を図るため,固定深さ量子ビット相互作用と線形散逸を併用したプロトコル群を提案する。
単一の$N$-qubitディシファイタではなく、数ビットのディシファイタが重なり合うような、散逸エンジニアリングのためのモジュラーアプローチは、我々のプロトコルがスケーラブルであることには不可欠である。
このアプローチにより、量子ビット数が増加するにつれて、我々のプロトコルは安定化時間と制御ドライブ数の線形成長の低次多項式スケーリングを示す。
提案プロトコルは、現在の最先端のサーキットQEDアーキテクチャでは最も容易にアクセス可能であるが、ここで提示されるモジュラー散逸エンジニアリングアプローチは、他のプラットフォームにも容易に適用でき、他の興味深い量子状態の安定化にも利用できる。
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