論文の概要: Error-Tolerant Amplification and Simulation of the Ultrastrong-Coupling
Quantum Rabi Model
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.00379v1
- Date: Thu, 1 Feb 2024 06:55:59 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-02-02 16:28:14.680202
- Title: Error-Tolerant Amplification and Simulation of the Ultrastrong-Coupling
Quantum Rabi Model
- Title(参考訳): 超強結合量子ラビモデルの誤差耐性増幅とシミュレーション
- Authors: Ye-Hong Chen, Zhi-Cheng Shi, Franco Nori, and Yan Xia
- Abstract要約: 立方体量子ビットは、ハードウェア効率の良い普遍量子コンピューティングに非常に有望である。
立方体量子ビットは、量子ラビモデルの誤差耐性シミュレーションにも期待できる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 3.1716226579025255
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Cat-state qubits formed by photonic cat states show great promise for
hardware-efficient universal quantum computing. We demonstrate that cat-state
qubits are also promising for error-tolerant simulations of the quantum Rabi
model (and its varieties) to enhance the coupling strength between the
cat-state qubit and a cavity, to reach the ultrastrong-coupling regime. This
allows us to explore several fascinating quantum phenomena relying on the
counter-rotating interaction. A benefit from biased-noise cat qubits is that
the two main error channels (frequency and amplitude mismatches) are both
exponentially suppressed. Therefore, the simulation protocols are robust
against parameter errors of the parametric drive which determines the
projection subspace. We analyze three examples: (i) collapse and revivals of
quantum states; (ii) hidden symmetry and tunneling dynamics; and (iii)
pair-cat-code computation.
- Abstract(参考訳): フォトニックキャット状態によって形成される立方体量子ビットは、ハードウェア効率の良い普遍量子コンピューティングに大いに期待できる。
キャット状態量子ビットは、量子ラビモデル(およびその多様体)の誤差耐性シミュレーションにより、キャット状態量子ビットとキャビティとの結合強度を高め、超強結合状態に達することを実証する。
これにより、反回転相互作用に依存するいくつかの興味深い量子現象を探索することができる。
バイアスノイズ猫量子ビットの利点は、2つの主誤差チャネル(周波数と振幅のミスマッチ)が指数関数的に抑制されることである。
したがって、シミュレーションプロトコルは、投影部分空間を決定するパラメトリックドライブのパラメータエラーに対して堅牢である。
3つの例を分析しました
(i) 量子状態の崩壊と復活
(ii)隠れ対称性及びトンネル動力学
(iii)ペアキャットコード計算。
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