論文の概要: Optimizing control fields for adiabatic protocols in the presence of noise

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.07269v1
• Date: Mon, 12 Jun 2023 17:54:04 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-06-13 13:21:22.484275
• Title: Optimizing control fields for adiabatic protocols in the presence of noise
• Title（参考訳）: 騒音下における断熱プロトコルの最適制御場
• Authors: Marllos E. F. Fernandes, Emanuel F. de Lima, and Leonardo K. Castelano
• Abstract要約: 2つのキュービットに対する断熱的絡み合いプロトコル(AEP)を解析する。 3つの量子ビットからなるシステムを探索し、第1の量子ビットを第3の量子ビットにテレポートする。 雑音に対するロバスト性を改善するため,局所制御場の導入を提案する。
• 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: Quantum control techniques are employed to perform adiabatic quantum computing in the presence of noise. First, we analyze the adiabatic entanglement protocol (AEP) for two qubits. In this case, we found that this protocol is very robust against noise. The reason behind this fact is related to the chosen Hamiltonians, where the ground state of the initial Hamiltonian is not affected by the noise. The optimal control solution, in this case, is to leave the system in its ground state and apply a fast pulse to entangle the qubits at the end of the time evolution. Secondly, we probe a system composed of three qubits, where the goal is to teleport the first qubit to the third qubit. In this case, the ground state of the system does not share the same robustness against noise as in the case of AEP. To improve the robustness against noise, we propose the inclusion of a local control field that can drive the system to an intermediate state, which is more robust against noise in comparison to other states. The target state is also achieved by a fast pulse at the final time. We found that this approach provides a significant gain in the fidelity and can improve the adiabatic quantum computing in the so-called Noisy Intermediate-Scale Quantum (NISQ) devices in a near future.
• Abstract（参考訳）: 雑音の存在下で断熱量子コンピューティングを行うために量子制御技術が用いられる。 まず,2つの量子ビットに対するアディバティックエンタングルメントプロトコル(AEP)を解析する。 この場合、このプロトコルはノイズに対して非常に堅牢であることがわかった。 この事実の背景には、初期ハミルトニアンの基底状態がノイズの影響を受けない選択されたハミルトニアンが関係している。 この場合の最適制御解は、システムを基底状態に置いて、時間発展の終わりに量子ビットを絡めるために高速パルスを適用することである。 第2に,第1量子ビットから第3量子ビットへのテレポートを目標とする3量子ビットからなるシステムを探索する。 この場合、システムの基底状態は、AEPの場合と同様のノイズに対する堅牢性を共有しない。 雑音に対するロバスト性を改善するため,他の状態と比較してより頑健な中間状態にシステムを駆動できる局所制御場を提案する。 目標状態は、最終時刻の高速パルスによっても達成される。 このアプローチは忠実度に大きな向上をもたらし、近日中にいわゆるノイズ型中間スケール量子(nisq)デバイスにおける断熱量子コンピューティングを改善することができることがわかった。

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