論文の概要: Fast quantum gates based on Landau-Zener-St\"uckelberg-Majorana
transitions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.00601v1
- Date: Fri, 1 Sep 2023 17:43:57 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-09-04 12:39:12.141033
- Title: Fast quantum gates based on Landau-Zener-St\"uckelberg-Majorana
transitions
- Title（参考訳）: Landau-Zener-St\"uckelberg-Majorana転移に基づく高速量子ゲート
- Authors: Joan J. Caceres, Daniel Dominguez and Maria Jose Sanchez
- Abstract要約: 解析方程式を導出し、単一キュービットと2つのキュービットゲートの実装のための特定の駆動パラメータの集合を決定する。
その結果,単一量子ビット$X_fracpi2$,$Y_fracpi2$およびIDゲートの研究に焦点をあてた。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Fast quantum gates are of paramount importance for enabling efficient and
error-resilient quantum computations. In the present work we analyze
Landau-Zener-St\"uckelberg-Majorana (LSZM) strong driving protocols, tailored
to implement fast gates with particular emphasis on small gap qubits. We derive
analytical equations to determine the specific set of driving parameters for
the implementation of single qubit and two qubit gates employing single period
sinusoidal pulses. Our approach circumvents the need to scan experimentally a
wide range of parameters and instead it allows to focus in fine-tuning the
device near the analytically predicted values. We analyze the dependence of
relaxation and decoherence on the amplitude and frequency of the pulses,
obtaining the optimal regime of driving parameters to mitigate the effects of
the environment. Our results focus on the study of the single qubit
$X_{\frac{\pi}{2}}$, $Y_{\frac{\pi}{2}}$ and identity gates. Also, we propose
the $\sqrt{\rm{bSWAP}}$ as the simplest two-qubit gate attainable through a
robust LZSM driving protocol.
- Abstract（参考訳）: 高速な量子ゲートは、効率的かつエラー耐性の量子計算を可能にするために最重要となる。
本研究ではLandau-Zener-St\"uckelberg-Majorana(LSZM)の強力な駆動プロトコルを解析し,特に小さなギャップ量子ビットに着目した高速ゲートの実装に適した手法を提案する。
単一周期正弦波パルスを用いた単一キュービットと2つのキュービットゲートの実装のための特定の駆動パラメータのセットを決定するために解析方程式を導出する。
提案手法は,幅広いパラメータを実験的にスキャンする必要を回避し,解析的に予測された値の近くでデバイスを微調整することに集中できるようにする。
本研究では, パルスの振幅と周波数に対する緩和と脱コヒーレンスの依存性を解析し, 運転パラメータの最適条件を求め, 環境効果を緩和する。
我々の結果は、単一のqubit $X_{\frac{\pi}{2}}$,$Y_{\frac{\pi}{2}}$とIDゲートの研究に焦点を当てている。
また、ロバストなLZSM駆動プロトコルで実現可能な最も単純な2ビットゲートとして、$\sqrt{\rm{bSWAP}}$を提案する。
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