論文の概要: Quantum computation in silicon-vacancy centers based on nonadiabatic
geometric gates protected by dynamical decoupling
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.10053v3
- Date: Thu, 24 Aug 2023 08:45:35 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-08-25 18:09:45.836700
- Title: Quantum computation in silicon-vacancy centers based on nonadiabatic
geometric gates protected by dynamical decoupling
- Title（参考訳）: 動的デカップリングによって保護された非断熱幾何ゲートに基づくシリコン空洞中心の量子計算
- Authors: M.-R. Yun, Jin-Lei Wu, L.-L. Yan, Yu Jia, S.-L. Su, C.-X Shan
- Abstract要約: 一次元導波路内に設置したSiV中心を用いて量子計算を初めて行うことを提案する。
シリコン空孔中心の長時間基底状態における量子ビットの符号化は、自然放出の影響を低減することができる。
このスキームは、固体系における高忠実度幾何量子計算への有望な経路を提供するかもしれない。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.1314740482679555
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Due to strong zero-phonon line emission, narrow inhomogeneous broadening, and
stable optical transition frequencies, the quantum system consisting of
negatively charged silicon-vacancy (SiV) centers in diamond is highly expected
to develop universal quantum computation. We propose to implement quantum
computation for the first time using SiV centers placed in a one-dimensional
phononic waveguide, for which quantum gates are realized in a nonadiabatic
geometric way and protected by dynamical decoupling (DD). The scheme has the
feature of geometric quantum computation that is robust to control errors and
the advantage of DD that is insensitive to environmental impact. Furthermore,
the encoding of qubits in long-lifetime ground states of silicon-vacancy
centers can reduce the effect of spontaneous emission. Numerical simulations
demonstrate the practicability of the SiV center system for quantum computation
and the robustness improvement of quantum gates by DD pulses. This scheme may
provide a promising path toward high-fidelity geometric quantum computation in
solid-state systems.
- Abstract（参考訳）: 強いゼロフォノン線放出、狭い不均一拡大、安定した光遷移周波数のため、ダイヤモンド中の負電荷シリコン空孔(SiV)中心からなる量子系は普遍的な量子計算を開発することが期待されている。
本研究では,1次元導波管内に設置されたSiV中心を用いて,量子ゲートを非断熱幾何学的に実現し,動的デカップリング(DD)によって保護される量子計算を初めて実施することを提案する。
このスキームは、誤差を制御するのに堅牢な幾何学的量子計算の特徴と、環境影響に敏感なDDの利点を有する。
さらに、シリコン空洞中心の長寿命基底状態における量子ビットの符号化は自然放出の影響を低減できる。
数値シミュレーションは、量子計算のためのSiV中心系の実用性とDDパルスによる量子ゲートの堅牢性向上を示す。
このスキームは、固体系における高忠実度幾何量子計算への有望な経路を提供するかもしれない。
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