論文の概要: Fast elementary gates for universal quantum computation with Kerr parametric oscillator qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.20108v1
• Date: Tue, 31 Oct 2023 01:03:21 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-11-01 17:00:46.147062
• Title: Fast elementary gates for universal quantum computation with Kerr parametric oscillator qubits
• Title（参考訳）: Kerrパラメトリック発振器量子ビットを用いた普遍量子計算のための高速基本ゲート
• Authors: Taro Kanao, Hayato Goto
• Abstract要約: カーパラメトリック発振器(KPO)は、量子ビットとして使用できるコヒーレント状態の重ね合わせを安定化することができ、ハードウェア効率の良い量子コンピュータを実現するための有望な候補である。 KPO量子ビットを用いた普遍量子計算のための基本ゲートが提案されているが、これらのゲートは通常、断熱演算に基づいており、長いゲート時間を必要とする。 本研究では,短絡から断熱へのパルス形状の数値最適化を基礎として,実験的に実現可能な制御手法により基本ゲートを高速化する。
• 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: Kerr parametric oscillators (KPOs) can stabilize the superpositions of coherent states, which can be utilized as qubits, and are promising candidates for realizing hardware-efficient quantum computers. Although elementary gates for universal quantum computation with KPO qubits have been proposed, these gates are usually based on adiabatic operations and thus need long gate times, which result in errors caused by photon loss in KPOs realized by, e.g., superconducting circuits. In this work, we accelerate the elementary gates by experimentally feasible control methods, which are based on numerical optimization of pulse shapes for shortcuts to adiabaticity. By numerical simulations, we show that the proposed methods can achieve speedups compared to adiabatic ones by up to six times with high gate fidelities of 99.9%. These methods are thus expected to be useful for quantum computers with KPOs.
• Abstract（参考訳）: カーパラメトリック発振器(KPO)は、量子ビットとして使用できるコヒーレント状態の重ね合わせを安定化することができ、ハードウェア効率の良い量子コンピュータを実現するための有望な候補である。 kpo量子ビットを用いた普遍量子計算のための基本ゲートは提案されているが、これらのゲートは通常断熱演算に基づいており、長いゲート時間を必要とするため、例えば超伝導回路によって実現されるkposの光子損失による誤差が生じる。 本研究では,短絡から断熱へのパルス形状の数値最適化に基づく,実験可能な制御手法により基本ゲートを高速化する。 数値シミュレーションにより, 提案手法は, 99.9%の高ゲート忠実度で, 断熱式に比べて最大6倍の高速化が可能であることを示す。 これらの手法は、kposを持つ量子コンピュータに有用であることが期待される。

関連論文リスト

• Hybrid Gate-Pulse Model for Variational Quantum Algorithms [33.73469431747376]
  現在の量子プログラムは主にゲートレベルでコンパイルされ、量子回路は量子ゲートで構成されている。 パルスレベルの最適化は、回路長の利点から研究者から注目を集めている。 これらの問題を緩和できるハイブリッドゲートパルスモデルを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-01T17:06:35Z)
• Quantum circuit debugging and sensitivity analysis via local inversions [62.997667081978825]
  本稿では,回路に最も影響を及ぼす量子回路の断面をピンポイントする手法を提案する。 我々は,IBM量子マシン上に実装されたアルゴリズム回路の例に応用して,提案手法の実用性と有効性を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-04-12T19:39:31Z)
• Analytical and experimental study of center line miscalibrations in M\o lmer-S\o rensen gates [51.93099889384597]
  モルマー・ソレンセンエンタングゲートの誤校正パラメータの系統的摂動展開について検討した。 我々はゲート進化演算子を計算し、関連する鍵特性を得る。 我々は、捕捉されたイオン量子プロセッサにおける測定値に対して、モデルからの予測をベンチマークすることで検証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-10T10:56:16Z)
• Nonadiabatic geometric quantum computation with shortened path on superconducting circuits [3.0726135239588164]
  本稿では、従来の幾何学的量子計算の条件下で、最も短い幾何学的経路を見つけるための効果的なスキームを提案する。 高忠実でロバストな幾何学的ゲートは、単一ループの進化によってしか実現できない。 本手法は大規模耐故障性量子計算に有効である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-11-02T08:03:38Z)
• Ultrafast Holonomic Quantum Gates [4.354697470999286]
  本稿では,$Delta$型3レベルシステム上でのデチュード相互作用を用いた非線形ホロノミック量子スキームを提案する。 シミュレーションにより,ゲートのロバスト性も従来よりも強いことがわかった。 本稿では,デコヒーレンスフリー部分空間符号化を用いた超伝導量子回路の実装について述べる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-08-03T14:31:38Z)
• Accurate methods for the analysis of strong-drive effects in parametric gates [94.70553167084388]
  正確な数値と摂動解析手法を用いて効率的にゲートパラメータを抽出する方法を示す。 我々は,$i$SWAP, Control-Z, CNOT など,異なる種類のゲートに対する最適操作条件を同定する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-07-06T02:02:54Z)
• High-fidelity geometric quantum gates with short paths on superconducting circuits [5.666193021459319]
  本稿では, 簡単なパルス制御手法を用いて, 短経路の非断熱的幾何学的量子ゲートを実現する手法を提案する。 具体的には、実用的な量子コンピュータを実現する上で最も有望なプラットフォームの一つである超伝導量子回路について説明する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-02-06T10:13:05Z)
• Noncyclic Geometric Quantum Gates with Smooth Paths via Invariant-based Shortcuts [4.354697470999286]
  Invariant-based shortcuts を用いて非循環的・非断熱的進化を伴う幾何量子ゲートを実現する手法を提案する。 提案手法は,スケーラブルな量子計算のための高忠実なフォールトトレラント量子ゲートを実現するための有望な方法である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-02-01T15:05:29Z)
• Fast and differentiable simulation of driven quantum systems [58.720142291102135]
  我々は、ダイソン展開に基づく半解析手法を導入し、標準数値法よりもはるかに高速に駆動量子系を時間発展させることができる。 回路QEDアーキテクチャにおけるトランスモン量子ビットを用いた2量子ゲートの最適化結果を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-12-16T21:43:38Z)
• Boundaries of quantum supremacy via random circuit sampling [69.16452769334367]
  Googleの最近の量子超越性実験は、量子コンピューティングがランダムな回路サンプリングという計算タスクを実行する遷移点を示している。 観測された量子ランタイムの利点の制約を、より多くの量子ビットとゲートで検討する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-05-05T20:11:53Z)
• Scalable quantum computation with fast gates in two-dimensional microtrap arrays of trapped ions [68.8204255655161]
  本研究では,2次元マイクロトラップアーキテクチャにおけるイオン量子コンピューティングにおける高速パルス2量子ゲートの利用について検討する。 高速パルスゲートは、トラップ時間よりも高速に、隣接するトラップにおけるイオン間の高忠実な絡み合い動作を実現することができることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-05-01T13:18:22Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。