論文の概要: Native two-qubit gates in fixed-coupling, fixed-frequency transmons
beyond cross-resonance interaction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.12146v1
- Date: Wed, 18 Oct 2023 17:57:04 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-10-19 15:27:17.893479
- Title: Native two-qubit gates in fixed-coupling, fixed-frequency transmons
beyond cross-resonance interaction
- Title（参考訳）: 相互共鳴相互作用を超えた固定結合、固定周波数トランスモンにおけるネイティブ2量子ゲート
- Authors: Ken Xuan Wei, Isaac Lauer, Emily Pritchett, William Shanks, David C.
McKay, Ali Javadi-Abhari
- Abstract要約: クロス共振ゲートは固定結合型固定周波数超伝導プロセッサのワークホースである。
ここでは、オン共振およびオフ共振マイクロ波駆動を用いて、クロス共振を超越する。
ネイティブな2ビットゲートは、クロス共振ゲートからコンパイルされたゲートよりも優れていることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.1441661890300447
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Fixed-frequency superconducting qubits demonstrate remarkable success as
platforms for stable and scalable quantum computing. Cross-resonance gates have
been the workhorse of fixed-coupling, fixed-frequency superconducting
processors, leveraging the entanglement generated by driving one qubit
resonantly with a neighbor's frequency to achieve high-fidelity, universal
CNOTs. Here, we use on-resonant and off-resonant microwave drives to go beyond
cross-resonance, realizing natively interesting two-qubit gates that are not
equivalent to CNOTs. In particular, we implement and benchmark native ISWAP,
SWAP, $\sqrt{\text{ISWAP}}$, and BSWAP gates. Furthermore, we apply these
techniques for an efficient construction of the B-gate: a perfect entangler
from which any two-qubit gate can be reached in only two applications. We show
these native two-qubit gates are better than their counterparts compiled from
cross-resonance gates. We elucidate the resonance conditions required to drive
each two-qubit gate and provide a novel frame tracking technique to implement
them in Qiskit.
- Abstract（参考訳）: 固定周波数超伝導量子ビットは、安定かつスケーラブルな量子コンピューティングのプラットフォームとして素晴らしい成功を収めた。
クロス共振ゲートは固定結合型固定周波数超伝導プロセッサのワークホースであり、隣人の周波数と1キュービットの共振で発生した絡み合いを利用して高忠実で普遍的なCNOTを実現している。
ここでは、オン共振およびオフ共振マイクロ波駆動を用いて、CNOTと等価でないネイティブに興味深い2ビットゲートを実現する。
特に、ネイティブISWAP、SWAP、$\sqrt{\text{ISWAP}}$、BSWAPゲートを実装し、ベンチマークする。
さらに、これらの手法をBゲートの効率的な構成に応用し、任意の2ビットゲートに到達可能な完全エンタングルを2つの応用で実現した。
これらのネイティブな2ビットゲートは、クロス共振ゲートからコンパイルしたゲートよりも優れていることを示す。
各2量子ビットゲートの駆動に必要な共振条件を解明し,これらをqiskitで実装するための新しいフレーム追跡手法を提案する。
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