論文の概要: Performing SU($d$) operations and rudimentary algorithms in a
superconducting transmon qudit for $d=3$ and $d=4$
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2304.11841v1
- Date: Mon, 24 Apr 2023 06:20:51 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-25 16:10:13.970348
- Title: Performing SU($d$) operations and rudimentary algorithms in a
superconducting transmon qudit for $d=3$ and $d=4$
- Title（参考訳）: 超伝導トランスモンquditにおけるsu($d$)演算とルーディメンタリーアルゴリズムの$d=3$および$d=4$
- Authors: Pei Liu, Ruixia Wang, Jing-Ning Zhang, Yingshan Zhang, Xiaoxia Cai,
Huikai Xu, Zhiyuan Li, Jiaxiu Han, Xuegang Li, Guangming Xue, Weiyang Liu, Li
You, Yirong Jin, and Haifeng Yu
- Abstract要約: 超伝導トランスモン中に最大4つの埋め込みレベルを持つクディットの物理的実現を報告した。
我々の研究は、クォーディットを持つ量子プロセッサの操作プロトコルと効率的な応用を開発することへのさらなる研究の関心を刺激することを期待している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 14.456081721823978
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum computation architecture based on $d$-level systems, or qudits, has
attracted considerable attention recently due to their enlarged Hilbert space.
Extensive theoretical and experimental studies have addressed aspects of
algorithms and benchmarking techniques for qudit-based quantum computation and
quantum information processing. Here, we report a physical realization of qudit
with upto 4 embedded levels in a superconducting transmon, demonstrating
high-fidelity initialization, manipulation, and simultaneous multi-level
readout. In addition to constructing SU($d$) operations and benchmarking
protocols for quantum state tomography, quantum process tomography, and
randomized benchmarking etc, we experimentally carry out these operations for
$d=3$ and $d=4$. Moreover, we perform prototypical quantum algorithms and
observe outcomes consistent with expectations. Our work will hopefully
stimulate further research interest in developing manipulation protocols and
efficient applications for quantum processors with qudits.
- Abstract（参考訳）: $d$レベルのシステムに基づく量子計算アーキテクチャ(qudits)は、最近ヒルベルト空間の拡大により注目されている。
量子計算と量子情報処理のアルゴリズムとベンチマーク技術に関する広範な理論的および実験的研究が行われている。
本稿では,超伝導トランスモンに最大4つの埋め込みレベルを持つquditを物理的に実現し,高忠実度初期化,操作,同時多レベル読み出しを示す。
量子状態トモグラフィー、量子プロセストモグラフィー、ランダム化ベンチマーク等のためのSU($d$)演算とベンチマークプロトコルの構築に加えて、これらの演算を$d=3$と$d=4$で実験的に実施する。
さらに,確率型量子アルゴリズムを実行し,期待値と一致した結果を観測する。
我々の研究は、クォーディットを持つ量子プロセッサの操作プロトコルと効率的な応用の開発に対するさらなる研究の関心を刺激することを期待している。
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