論文の概要: Geometric quantum gates via dark paths in Rydberg atoms

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.07148v2
• Date: Sun, 28 Jan 2024 04:03:14 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-01-30 22:17:51.016247
• Title: Geometric quantum gates via dark paths in Rydberg atoms
• Title（参考訳）: ライドバーグ原子の暗経路を通る幾何学的量子ゲート
• Authors: Zhu-yao Jin and Jun Jing
• Abstract要約: 我々は、非共振駆動下での原子間のRydberg-Rydberg相互作用を用いて、非断熱的ホロノミックな$N$-qubitゲートの普遍的な集合を構築する。 レイドバーグ原子系の有効4レベル構成に基づいて、修正された非断熱的ホロノミックな幾何学的ゲートは、体系的な誤りと外部ノイズの両方に対して明確なレジリエンスを示す。
• 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: Nonadiabatic holonomic quantum gates are high-speed and robust. Nevertheless, they were found to be more fragile than the adiabatic gates when systematic errors become dominant. Inspired by the dark-path scheme that was used to partially relieve the systematic error in the absence of external noise, we construct a universal set of nonadiabatic holonomic $N$-qubit gates using the Rydberg-Rydberg interaction between atoms under off-resonant driving. Based on an effective four-level configuration in the Rydberg-atom system, the modified nonadiabatic holonomic geometric gates present a clear resilience to both systematic error in the whole parametric range and external noise. In our scheme, the conventional ultrastrong interaction between control atoms and the target atom for the nonadiabatic holonomic quantum computation is compensated by the detuning of the driving fields on the target atom. That idea yields a deeper understanding about the holonomic transformation. Moreover, our scheme is compact and scale-free with respect to $N$. It is interesting to find that the three-qubit gate is less susceptible to errors than the double-qubit one.
• Abstract（参考訳）: 断熱ホロノミック量子ゲートは高速で頑丈である。 それでも、系統的なエラーが支配的になると、断熱ゲートよりも脆弱であることが判明した。 外部ノイズのない系統的誤りを部分的に緩和するために用いられたダークパススキームに触発されて、オフ共振駆動下でのリドバーグ-リドバーグ相互作用を用いた非断熱ホロノミック$n$-qubitゲートの普遍的な集合を構築した。 レイドベルク原子系の有効4レベル構成に基づいて、改良された非線形ホロノミック幾何ゲートは、全パラメトリック範囲における系統的誤差と外部ノイズの両方に対して明確なレジリエンスを示す。 本研究では, 従来の制御原子と標的原子との超強相互作用による非線形ホロノミック量子計算を, 対象原子上の駆動場の変形によって補償する。 このアイデアはホロノミック変換に関する深い理解をもたらす。 さらに、我々のスキームは、$N$に対してコンパクトでスケールフリーである。 3量子ビットゲートは2量子ビットゲートよりもエラーの影響を受けにくいことが興味深い。

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