論文の概要: Stability of high-fidelity two-qubit operations in silicon
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.04090v1
- Date: Tue, 7 Mar 2023 17:50:32 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-08 14:28:25.663063
- Title: Stability of high-fidelity two-qubit operations in silicon
- Title(参考訳): シリコンにおける高忠実度2ビット動作の安定性
- Authors: Tuomo Tanttu, Wee Han Lim, Jonathan Y. Huang, Nard Dumoulin Stuyck,
Will Gilbert, Rocky Y. Su, MengKe Feng, Jesus D. Cifuentes, Amanda E.
Seedhouse, Stefan K. Seritan, Corey I. Ostrove, Kenneth M. Rudinger, Ross C.
C. Leon, Wister Huang, Christopher C. Escott, Kohei M. Itoh, Nikolay V.
Abrosimov, Hans-Joachim Pohl, Michael L. W. Thewalt, Fay E. Hudson, Robin
Blume-Kohout, Stephen D. Bartlett, Andrea Morello, Arne Laucht, Chih Hwan
Yang, Andre Saraiva, Andrew S. Dzurak
- Abstract要約: 技術的に重要なシリコン金属酸化物半導体(SiMOS)量子ドットプラットフォームにおいて,99%以上の忠実度を持つ2量子ゲートの最初の動作を示す。
本手法は96.8%から99.8%の範囲の忠実度を示す。
これらの結果は、スピンベースの量子ビットをフルスケールの量子プロセッサにスケールアップする能力と課題の両方を強調している。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.45207569095155925
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Stable entangling operations between qubits are essential for the efficient
performance of multi-qubit systems and will be a crucial factor in avoiding
errors in full-scale quantum processors. Recent demonstrations on a number of
different silicon spin qubit platforms have indicated promising two-qubit gate
fidelities at the threshold required for quantum error correction, with errors
below around one percent, however, further understanding of the stability of
such fidelities is required to assess the true prospects for fault-tolerant
quantum computing. Here we demonstrate the first operation of two-qubit gates
with fidelities above 99% in the technologically important silicon
metal-oxide-semiconductor (SiMOS) quantum dot platform. We undertake a detailed
study of the stability of two-qubit operations in silicon, as required for
scalable quantum computing, by analyzing errors and fidelities in multiple
devices through numerous trials and Extended periods of operation. Our
characterisation methods indicate fidelities ranging from 96.8% to 99.8% ,
putting these qubits at the threshold required for error correction. Our
analysis tools also identify physical causes of qubit degradation and offer
ways to maintain performance within tolerance. Furthermore, we investigate the
impact of qubit design, feedback systems, and robust gates on implementing
scalable, high-fidelity control strategies. These results highlight both the
capabilities and challenges for the scaling up of spin-based qubits into
full-scale quantum processors.
- Abstract(参考訳): 量子ビット間の安定なエンタングリング操作は、マルチキュービットシステムの効率的な性能に不可欠であり、フルスケールの量子プロセッサのエラーを回避する上で重要な要素となる。
様々なシリコンスピン量子ビットプラットフォームでの最近の実証では、量子誤差補正に必要なしきい値に2量子ビットゲートのフィデリティを約束していることが示されているが、フォールトトレラント量子コンピューティングの真の可能性を評価するには、そのようなフィデリティの安定性のさらなる理解が必要である。
ここでは、シリコン金属酸化物半導体(SiMOS)量子ドットプラットフォームにおいて、99%以上の忠実度を持つ2量子ゲートの最初の動作を示す。
スケーラブルな量子コンピューティングに必要なシリコンにおける2量子ビット動作の安定性について,複数のデバイスにおけるエラーやフィディティを,多数の試行と長時間の運用を通じて解析し,詳細な研究を行った。
特徴化手法は96.8%から99.8%の範囲のフィディティを示し,これらのクビットを誤差補正に必要なしきい値とした。
私たちの分析ツールは、キュービット劣化の物理的原因を特定し、許容範囲内でパフォーマンスを維持する方法も提供します。
さらに,qubit設計,フィードバックシステム,ロバストゲートがスケーラブルで高忠実な制御戦略の実装に与える影響について検討する。
これらの結果は、スピンベースの量子ビットをフルスケールの量子プロセッサにスケールアップする能力と課題の両方を強調している。
関連論文リスト
- Rapid single-shot parity spin readout in a silicon double quantum dot
with fidelity exceeding 99 % [0.0]
シリコンベースのスピン量子ビットは、スケーラブルな量子コンピュータを実現するための潜在的経路を提供する。
最近の実験では、高忠実度量子ゲートやマルチキュービット演算など重要な技術が実証されている。
フォールトトレラント量子コンピュータの実現には、デコヒーレンスよりも高速な高忠実度スピン計測が必要である。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-09-01T02:59:04Z) - The effect of fast noise on the fidelity of trapped-ions quantum gates [0.0]
トラップイオン系における1および2量子ゲートの忠実度に及ぼす高速ノイズの影響について検討した。
我々の分析は、量子ハードウェアプラットフォームとゲートの認知を導くのに役立ち、フォールトトレラントな量子コンピューティングへの忠実性を向上させるのに役立ちます。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-08-06T19:37:00Z) - Measuring NISQ Gate-Based Qubit Stability Using a 1+1 Field Theory and
Cycle Benchmarking [50.8020641352841]
量子ハードウェアプラットフォーム上でのコヒーレントエラーを, サンプルユーザアプリケーションとして, 横フィールドIsing Model Hamiltonianを用いて検討した。
プロセッサ上の物理位置の異なる量子ビット群に対する、日中および日中キュービット校正ドリフトと量子回路配置の影響を同定する。
また,これらの測定値が,これらの種類の誤差をよりよく理解し,量子計算の正確性を評価するための取り組みを改善する方法についても論じる。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-01-08T23:12:55Z) - Quantum circuit architecture search on a superconducting processor [56.04169357427682]
変分量子アルゴリズム(VQA)は、ファイナンス、機械学習、化学といった様々な分野において、証明可能な計算上の優位性を得るための強力な証拠を示している。
しかし、現代のVQAで利用されるアンザッツは、表現性と訓練性の間のトレードオフのバランスをとることができない。
8量子ビット超伝導量子プロセッサ上でVQAを強化するために,効率的な自動アンサッツ設計技術を適用した最初の実証実験を実証する。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-01-04T01:53:42Z) - Analytical and experimental study of center line miscalibrations in M\o
lmer-S\o rensen gates [51.93099889384597]
モルマー・ソレンセンエンタングゲートの誤校正パラメータの系統的摂動展開について検討した。
我々はゲート進化演算子を計算し、関連する鍵特性を得る。
我々は、捕捉されたイオン量子プロセッサにおける測定値に対して、モデルからの予測をベンチマークすることで検証する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-12-10T10:56:16Z) - Two-qubit silicon quantum processor with operation fidelity exceeding
99% [0.0]
2つの量子ビットSi/SiGe量子プロセッサは、状態の準備と読み出しを97%以上で実証した。
その結果、中間スケール量子プロセッサの開発において、シリコンスピン量子ビットが支配的な技術になる可能性を強調した。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-11-23T15:15:59Z) - Suppressing Coherent Two-Qubit Errors via Dynamical Decoupling [20.280283640450723]
本稿では,超伝導量子デバイス上でのデフォーカスの2ビットアナログを抑えるために,動的デカップリング手法の実装方法について述べる。
純粋な遅延時間は、ロバストシーケンスを使用する場合の平均で最大14倍の強化を示す。
本研究は, 調整可能なカウンタに付随するデコヒーリングプロセスを明らかにし, 2ビット誤りに対して堅牢なゲートとシーケンスを開発するための枠組みを確立する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-04-06T16:58:42Z) - Continuous-time dynamics and error scaling of noisy highly-entangling
quantum circuits [58.720142291102135]
最大21キュービットの雑音量子フーリエ変換プロセッサをシミュレートする。
我々は、デジタルエラーモデルに頼るのではなく、微視的な散逸過程を考慮に入れている。
動作中の消散機構によっては、入力状態の選択が量子アルゴリズムの性能に強い影響を与えることが示される。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-02-08T14:55:44Z) - Crosstalk Suppression for Fault-tolerant Quantum Error Correction with
Trapped Ions [62.997667081978825]
本稿では、電波トラップで閉じ込められた1本のイオン列をベースとした量子計算アーキテクチャにおけるクロストーク誤差の研究を行い、個別に調整されたレーザービームで操作する。
この種の誤差は、理想的には、異なるアクティブな量子ビットのセットで処理される単一量子ゲートと2量子ビットの量子ゲートが適用されている間は、未修正のままであるオブザーバー量子ビットに影響を及ぼす。
我々は,第1原理からクロストーク誤りを微視的にモデル化し,コヒーレント対非コヒーレントなエラーモデリングの重要性を示す詳細な研究を行い,ゲートレベルでクロストークを積極的に抑制するための戦略について議論する。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-12-21T14:20:40Z) - Efficient and robust certification of genuine multipartite entanglement
in noisy quantum error correction circuits [58.720142291102135]
実効多部絡み(GME)認証のための条件付き目撃手法を導入する。
線形な二分割数における絡み合いの検出は, 多数の測定値によって線形にスケールし, GMEの認証に十分であることを示す。
本手法は, 距離3の位相的カラーコードとフラグベースの耐故障バージョンにおける安定化作用素の雑音可読化に適用する。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-10-06T18:00:07Z)
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。