論文の概要: Universal Robust Geometric Quantum Control via Geometric Trajectory
Correction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.03732v1
- Date: Tue, 6 Jun 2023 14:49:22 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-07 15:06:10.312043
- Title: Universal Robust Geometric Quantum Control via Geometric Trajectory
Correction
- Title（参考訳）: 幾何学的軌道補正によるユニバーサルロバスト幾何量子制御
- Authors: Tao Chen, Jia-Qi Hu, Chengxian Zhang, and Zheng-Yuan Xue
- Abstract要約: 本稿では,幾何学的軌道補正に基づく統一ロバストな幾何学的制御手法を提案する。
我々のスキームは、従来の量子的手法よりも絶対的堅牢性に優れている。
我々の理論的研究は、実用的なフォールトトレラント量子計算を実現するための魅力的な道を提供すると期待されている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.98625523260655
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Universal robust quantum control is essential for performing complex quantum
algorithms and efficient quantum error correction protocols. Geometric phase,
as a key element with intrinsic fault-tolerant feature, can be well integrated
into quantum control processes to enhance control robustness. However, the
current geometric quantum control is still controversial in robust
universality, which leads to the unsatisfactory result that cannot sufficiently
enhance the robustness of arbitrary type of geometric gate. In this study, we
find that the finite choice on geometric evolution trajectory is one of the
main roots that constrain the control robustness of previous geometric schemes,
as it is unable to optionally avoid some trajectory segments that are seriously
affected by systematic errors. In view of this, we here propose a new scheme
for universal robust geometric control based on geometric trajectory
correction, where enough available evolution parameters are introduced to
ensure that the effective correction against systematic errors can be executed.
From the results of our numerical simulation, arbitrary type of geometric gate
implemented by using the corrected geometric trajectory has absolute robustness
advantages over conventional quantum one. In addition, we also verify the
feasibility of the high-fidelity physical implementation of our scheme in
superconducting quantum circuit, and finally discuss in detail the potential
researches based on our scheme. Therefore, our theoretical work is expected to
offer an attractive avenue for realizing practical fault-tolerant quantum
computation in existing experimental platforms.
- Abstract（参考訳）: 普遍ロバスト量子制御は、複雑な量子アルゴリズムと効率的な量子誤り訂正プロトコルを実行するために必須である。
固有フォールトトレラント特徴を持つ鍵要素としての幾何学的位相は、制御の堅牢性を高めるために量子制御プロセスに十分に統合することができる。
しかし、現在の幾何学的量子制御はロバスト普遍性においていまだ議論の余地があり、任意のタイプの幾何学的ゲートのロバスト性が十分に向上できないような不十分な結果をもたらす。
本研究では, 幾何進化軌道の有限選択が, 体系的誤差に深刻な影響を受けない軌道セグメントを任意に回避できないため, 従来の幾何学的スキームの制御ロバスト性を制約する主要な根の1つであることを明らかにした。
そこで本研究では,幾何学的軌道修正に基づく普遍的ロバスト幾何制御のための新しいスキームを提案する。
数値シミュレーションの結果から,補正幾何軌道を用いて実装した任意の幾何学ゲートは,従来の量子ゲートよりも絶対的ロバスト性が優れていることがわかった。
また、超伝導量子回路における高忠実度物理実装の実現可能性を検証するとともに、本手法に基づく潜在的な研究を詳細に検討した。
したがって,本研究は,既存の実験プラットフォームにおいて,実用的なフォールトトレラント量子計算を実現するための魅力的な手段となることが期待される。
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