論文の概要: Single-modulated-pulse two-qubit gates for Rydberg atoms with noncyclic geometric control

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.01113v1
• Date: Fri, 2 Feb 2024 03:08:56 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-02-05 17:03:17.476365
• Title: Single-modulated-pulse two-qubit gates for Rydberg atoms with noncyclic geometric control
• Title（参考訳）: 非環状幾何制御を持つリドベルク原子の単一変調パルス2量子ゲート
• Authors: Zi-Yuan Chen, Jia-Hao Liang, Zhao-Xin Fu, Hong-Zhi Liu, Ze-Rui He,1 Meng Wang, Zhi-Wei Han, Jia-Yi Huang, Qing-Xian Lv, and Yan-Xiong Du
• Abstract要約: 本稿では,Rydbergブロックを用いた2ビット制御相ゲートの実装に便利な手法を提案する。 体系的な誤りに対する提案の堅牢性は、幾何学的特性のために著しく改善される。 提案手法は任意の2ビットゲートに対する解析波形を提供し、原子配列の実験において重要な用途を持つ可能性がある。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.902211702175651
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Arrays of neutral atoms have emerged as promising platforms for quantum computing. Realization of high-fidelity two-qubit gates with robustness is currently a significant important task for large-scale operations. In this paper, we present a convenient approach for implementing a two-qubit controlled-phase gate using Rydberg blockade. We achieve the noncyclic geometric control with a single modulated pulse. As compared with the control scheme by cyclic evolution that determined by dynamical parameters, the robustness of the proposal against systematic errors will be remarkably improved due to the geometric characteristic. Importantly, the noncyclic geometric control reduces the gate time for small rotation angles and will be more insensitive to the decoherence effect. We accelerate the adiabatic control with the aid of shortcuts to adiabaticity to further shorten the operation time. We apply our protocol to the algorithm of quantum Fourier transformation to show the actual acceleration. Therefore, the proposed scheme will provide an analytical waveforms for arbitrary two-qubit gates and may have important use in the experiments of atomic arrays.
• Abstract（参考訳）: 中性原子の配列は量子コンピューティングの有望なプラットフォームとして登場してきた。 頑健な2量子ビットゲートの実現は、現在、大規模操作において重要なタスクである。 本稿では,Rydbergブロックを用いた2ビット制御相ゲートの実装に便利な手法を提案する。 単一変調パルスによる非循環的幾何制御を実現する。 動的パラメータによって決定される循環的進化による制御スキームと比較して, 体系的誤差に対する提案の堅牢性は, 幾何学的特性により著しく向上する。 重要なことに、非環状幾何制御は小さな回転角のゲート時間を短縮し、デコヒーレンス効果に敏感になる。 我々は, 手術時間を短縮するために, 短絡による断熱制御を高速化する。 我々は,実際の加速度を示すために,量子フーリエ変換のアルゴリズムに適用する。 そのため,提案手法は任意の2ビットゲートに対して解析波形を提供し,原子配列実験において重要な応用が期待できる。

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