論文の概要: Non-Local Multi-Qubit Quantum Gates via a Driven Cavity

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.13127v2
• Date: Wed, 19 Apr 2023 12:29:08 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-20 17:03:19.438603
• Title: Non-Local Multi-Qubit Quantum Gates via a Driven Cavity
• Title（参考訳）: 駆動キャビティによる非局所多ビット量子ゲート
• Authors: Sven Jandura, Vineesha Srivastava, Gavin Brennen, Guido Pupillo
• Abstract要約: 共振器モードに結合したキュービット上の決定論的非局所的マルチキュービット量子ゲートを実装するための2つのプロトコルを提案する。 プロトコルはキャビティモードの古典的なドライブのみに依存し、キュービットの外部ドライブは不要である。 我々は、光またはマイクロ波空洞に結合した原子および分子量子ビットのゲート忠実度と持続時間の推定を行い、量子誤差補正への応用を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We present two protocols for implementing deterministic non-local multi-qubit quantum gates on qubits coupled to a common cavity mode. The protocols rely only on a classical drive of the cavity modes, while no external drive of the qubits is required. In the first protocol, the state of the cavity follows a closed trajectory in phase space and accumulates a geometric phase depending on the state of the qubits. The second protocol uses an adiabatic evolution of the combined qubit-cavity system to accumulate a dynamical phase. Repeated applications of this protocol allow for the realization of phase gates with arbitrary phases, e.g. phase-rotation gates and multi-controlled-Z gates. For both protocols, we provide analytic solutions for the error rates, which scale as $\sim N/\sqrt{C}$, with $C$ the cooperativity and $N$ the qubit number. Our protocols are applicable to a variety of systems and can be generalized by replacing the cavity by a different bosonic mode, such as a phononic mode. We provide estimates of gate fidelities and durations for atomic and molecular qubits coupled to optical or microwave cavities, and suggest applications for quantum error correction.
• Abstract（参考訳）: 共振器モードに結合したキュービット上の決定論的非局所的マルチキュービット量子ゲートを実装するための2つのプロトコルを提案する。 プロトコルはキャビティモードの古典的なドライブのみに依存し、キュービットの外部ドライブは不要である。 第1のプロトコルでは、空洞の状態は位相空間の閉軌跡に従い、量子ビットの状態に応じて幾何学的位相を蓄積する。 第2のプロトコルは、結合されたキュービットキャビティシステムの断熱進化を利用して動的位相を蓄積する。 このプロトコルの繰り返しの応用は、位相回転ゲートや多制御Zゲートといった任意の位相を持つ位相ゲートの実現を可能にする。 どちらのプロトコルに対しても、誤り率の解析解を提供し、$\sim N/\sqrt{C}$、$C$の協調性と$N$の量子ビット数でスケールする。 我々のプロトコルは様々なシステムに適用でき、音素モードのような異なるボソニックモードでキャビティを置き換えることで一般化することができる。 我々は、光またはマイクロ波空洞に結合した原子および分子量子ビットのゲート密度と時間の推定を行い、量子誤差補正への応用を提案する。

関連論文リスト

• High-fidelity $\sqrt{i\text{SWAP}}$ gates using a fixed coupler driven by two microwave pulses [12.986786945391236]
  固定周波数トランスモンカプラを介して結合された2つのトランスモンキュービットを用いた2ビットゲートの実装のためのマイクロ波制御プロトコルを提案する。 高忠実度$sqrtitextSWAP$ gatesを実現できることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-04-27T08:08:20Z)
• Witnessing entanglement in trapped-ion quantum error correction under realistic noise [41.94295877935867]
  量子誤り補正(Quantum Error Correction, QEC)は、論理情報を複数の物理量子ビットに符号化することで冗長性を利用する。 トラップイオンプラットフォームで使用される2量子光シフトゲートの平均ゲート不忠実度を推定するために,詳細な顕微鏡誤差モデルを提案する。 次に、この現実的な誤差モデルを適用し、QECビルディングブロックとして機能する回路によって生成されるマルチパーティントの絡み合いを定量化する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-14T20:00:36Z)
• Universal qudit gate synthesis for transmons [44.22241766275732]
  超伝導量子プロセッサを設計する。 本稿では,2量子共振共振ゲートを備えたユニバーサルゲートセットを提案する。 ノイズの多い量子ハードウェアのための$rm SU(16)$ゲートの合成を数値的に実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-08T18:59:53Z)
• Entanglement distribution with minimal memory requirements using time-bin photonic qudits [0.0]
  本稿では,200万ドル相当の時間ビンフォトニックキューディットに基づく新しいプロトコルを提案する。 quditプロトコルを採用することで、必要なqubitメモリ時間はノード間の送信損失とは無関係になる。 我々のプロトコルは、短期量子ネットワークの性能を大幅に向上させることができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-10-29T09:23:04Z)
• Efficient scheme for realizing a multiplex-controlled phase gate with photonic qubits in circuit quantum electrodynamics [3.412750324146571]
  複数のフォトニック量子ビットが同時に1つのターゲットフォトニック量子ビットを制御する多重制御位相ゲートを提案する。 ゲートは2段のカプラを用いて複数のキャビティを結合することで実現される。 真空状態と猫状態によって符号化されたフォトニック量子ビットを持つ3量子MPPゲートの実装による回路QEDに基づく実験的実現可能性について数値解析を行った。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-04-08T13:58:49Z)
• High fidelity two-qubit gates on fluxoniums using a tunable coupler [47.187609203210705]
  超伝導フラクソニウム量子ビットは、大規模量子コンピューティングへの道のトランスモンに代わる有望な代替手段を提供する。 マルチキュービットデバイスにおける大きな課題は、スケーラブルなクロストークのないマルチキュービットアーキテクチャの実験的なデモンストレーションである。 ここでは、可変カプラ素子を持つ2量子フッソニウム系量子プロセッサを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-30T13:44:52Z)
• Interactive Protocols for Classically-Verifiable Quantum Advantage [46.093185827838035]
  証明者と検証者の間の「相互作用」は、検証可能性と実装のギャップを埋めることができる。 イオントラップ量子コンピュータを用いた対話型量子アドバンストプロトコルの最初の実装を実演する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-09T19:00:00Z)
• Quantum simulation of $\phi^4$ theories in qudit systems [53.122045119395594]
  回路量子力学(cQED)システムにおける格子$Phi4$理論の量子アルゴリズムの実装について論じる。 quditシステムの主な利点は、そのマルチレベル特性により、対角的な単一量子ゲートでしかフィールドの相互作用を実装できないことである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-08-30T16:30:33Z)
• Implementation of the SMART protocol for global qubit control in silicon [0.623014942746354]
  シリコン量子ドット内の単一スピンマイクロ波を制御するための新しいプロトコルを実装した。 単一量子ビットの普遍的な制御は、局所ゲートを介してスターク変調シフト制御を用いて実証される。 この研究により、将来のスケーラブルなスピン量子ビットアレイは、グローバルマイクロ波制御と局所ゲートアドレス可能性を用いて動作可能であることが示された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-08-02T12:46:49Z)
• Composably secure data processing for Gaussian-modulated continuous variable quantum key distribution [58.720142291102135]
  連続可変量子鍵分布(QKD)は、ボソニックモードの二次構造を用いて、2つのリモートパーティ間の秘密鍵を確立する。 構成可能な有限サイズセキュリティの一般的な設定におけるホモダイン検出プロトコルについて検討する。 特に、ハイレート(非バイナリ)の低密度パリティチェックコードを使用する必要のあるハイシグネチャ・ツー・ノイズ・システマを解析する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-30T18:02:55Z)
• Parallel entangling gate operations and two-way quantum communication in spin chains [0.0]
  本稿では,2量子エンタングゲートの実装を並列化するプロトコルを提案する。 提案プロトコルは双方向量子通信の実現に有効である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-08-28T17:50:38Z)

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。