論文の概要: Fast, high-fidelity addressed single-qubit gates using efficient composite pulse sequences

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.06725v2
• Date: Wed, 20 Sep 2023 09:36:28 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-09-21 22:34:34.620336
• Title: Fast, high-fidelity addressed single-qubit gates using efficient composite pulse sequences
• Title（参考訳）: 効率的な複合パルスシーケンスを用いた高速高忠実化シングルキュービットゲート
• Authors: A. D. Leu, M. F. Gely, M. A. Weber, M. C. Smith, D. P. Nadlinger, D. M. Lucas
• Abstract要約: 電子電子レンジ制御法を用いて,高速かつ忠実な単一量子ゲートを実現する。 単一キュービットに対して、Cliffordゲートあたり1.5$$times$10-6$のエラーをベンチマークする。 同じトラップ領域の2つの量子ビットに対して、空間マイクロ波場勾配と効率的な4パルススキームを併用する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We use electronic microwave control methods to implement addressed single-qubit gates with high speed and fidelity, for $^{43}\text{Ca}^{+}$ hyperfine "atomic clock" qubits in a cryogenic (100K) surface trap. For a single qubit, we benchmark an error of $1.5$ $\times$ $10^{-6}$ per Clifford gate (implemented using $600~\text{ns}$ $\pi/2$-pulses). For two qubits in the same trap zone (ion separation $5~\mu\text{m}$), we use a spatial microwave field gradient, combined with an efficient 4-pulse scheme, to implement independent addressed gates. Parallel randomized benchmarking on both qubits yields an average error $3.4$ $\times$ $10^{-5}$ per addressed $\pi/2$-gate. The scheme scales theoretically to larger numbers of qubits in a single register.
• Abstract（参考訳）: 低温(100K)表面トラップにおいて,電子マイクロ波制御法を用いて,高速かつ忠実な単一量子ビットゲートを,$^{43}\text{Ca}^{+}$超微細な「原子時計」キュービットに対して実装する。 1つのキュービットに対して、1つのクリフォードゲートあたり$1.5$$$\times$10^{-6}$($600~\text{ns}$$$\pi/2$-pulsesで実装)のエラーをベンチマークします。 同じトラップゾーン内の2つの量子ビット(イオン分離5〜\mu\text{m}$)に対して、空間マイクロ波場勾配と効率的な4パルススキームを組み合わせて、独立したアドレスゲートを実装する。 両キュービットの並列ランダム化ベンチマークでは平均誤差が3.4$$\times$10^{-5}$ per address $\pi/2$-gateとなる。 このスキームは理論上、1つのレジスタでより大きな量子ビットにスケールする。

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