論文の概要: Non-adiabatic holonomic quantum operations in continuous variable
systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.02373v2
- Date: Wed, 7 Feb 2024 15:45:46 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-02-08 11:57:58.913830
- Title: Non-adiabatic holonomic quantum operations in continuous variable
systems
- Title(参考訳): 連続変数系における非断熱ホロノミック量子演算
- Authors: Hao-Long Zhang, Yi-Hao Kang, Fan Wu, Zhen-Biao Yang, Shi-Biao Zheng
- Abstract要約: 物理系で生成する幾何学的位相を利用する量子演算は、その潜在的堅牢性のために好まれる。
そこで本研究では,猫符号を持つ連続可変系における非断熱的ホロノミック量子論理演算を実現するための実現可能なスキームを提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 2.581291072683578
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum operations by utilizing the underlying geometric phases produced in
physical systems are favoured due to its potential robustness. When a system in
a non-degenerate eigenstate undergoes an adiabatically cyclic evolution
dominated by its Hamiltonian, it will get a geometric phase, referred to as the
Berry Phase. While a non-adiabatically cyclic evolution produces an
Aharonov-Anandan geometric phase. The two types of Abelian geometric phases are
extended to the non-Abelian cases, where the phase factors become matrix-valued
and the transformations associated with different loops are non-commutable.
Abelian and non-Abelian (holonomic) operations are prevalent in discrete
variable systems, whose limited (say, two) energy levels, form the qubit. While
their developments in continuous systems have also been investigated, mainly
due to that, bosonic modes (in, such as, cat states) with large Hilbert spaces,
provide potential advantages in fault-tolerant quantum computation. Here we
propose a feasible scheme to realize non-adiabatic holonomic quantum logic
operations in continuous variable systems with cat codes. We construct
arbitrary single-qubit (two-qubit) gates with the combination of single- and
two-photon drivings applied to a Kerr Parametric Oscillator (KPO) (the coupled
KPOs). Our scheme relaxes the requirements of the previously proposed adiabatic
holonomic protocol dependent on long operation time, and the non-adiabatic
Abelian ones relying on a slight cat size or an ancilla qutrit.
- Abstract(参考訳): 物理系で生成する幾何学的位相を利用する量子演算は、その潜在的堅牢性のために好まれる。
非退化固有状態の系がハミルトニアンに支配される断熱的に循環的な進化を行うと、ベリー位相と呼ばれる幾何学的位相が得られる。
非断熱的循環的進化はアハロノフ・アンダン幾何学相を生成する。
アベリア幾何学相の2つのタイプは、位相因子が行列値となり、異なるループに関連する変換が非可換である非アベリアの場合まで拡張される。
アベリア式および非アベリア式(ホロノミック式)の演算は、限定的な(例えば2つの)エネルギーレベルを持つ離散変数系において、量子ビットを形成する。
連続系におけるそれらの発展は、主にそれゆえ研究されているが、大きなヒルベルト空間を持つボソニックモード(例えば猫状態)は、フォールトトレラント量子計算において潜在的な利点をもたらす。
ここでは,cat符号を持つ連続変数系における非断熱ホロノミック量子論理演算を実現するための実現可能なスキームを提案する。
KPO(Kerr Parametric Oscillator)に適用した単光と2光の駆動を組み合わせた任意の1量子(2量子)ゲートを構築する。
提案手法は, 従来提案されていたアデバティックホロノミックプロトコルの長期運用時間に依存する要件を緩和し, 非アデバティックなアベリアンプロトコルは, 猫の大きさやアデバティックキュートに依存している。
関連論文リスト
- Dynamics of a Nonequilibrium Discontinuous Quantum Phase Transition in a
Spinor Bose-Einstein Condensate [0.0]
一階量子相転移における臨界スケーリング挙動は、一般的な性質から理解できることが示されている。
短時間で準安定状態が崩壊し、相分離された強磁性ドメインの数が長くなると予測する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-12-27T12:39:23Z) - Evolution Operator Can Always be Separated into the Product of Holonomy
and Dynamic Operators [1.4409878837403618]
量子系の進化作用素は、常にホロノミーと動的作用素の積に分解可能であることを示す。
我々の発見は理論的な関心だけでなく、量子ホロノミーの応用にも重要な意味を持つ。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-11-16T06:12:38Z) - Investigation of Floquet engineered non-Abelian geometric phase for
holonomic quantum computing [0.0]
この実験では、原子スピン状態が変調されたRF磁場で制御され、調整可能なパラメータ空間で連結されたハミルトニアン族の周期的駆動を誘導する超低温87$Rb原子の実験を行う。
このパラメータ空間を通した断熱運動は、非アベリア接続によって特徴づけられる$SU(2)$の縮退スピン状態のホロノミック進化をもたらす。
Floquetのエンジニアリング技術は、明示的な退化の必要性を排除しているが、退化系に存在する同様の制限の多くを継承している。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-07-24T17:34:22Z) - Geometric phases along quantum trajectories [58.720142291102135]
観測量子系における幾何相の分布関数について検討する。
量子ジャンプを持たない1つの軌道に対して、位相の位相遷移はサイクル後に得られる。
同じパラメータに対して、密度行列は干渉を示さない。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-01-10T22:05:18Z) - Quantum Lyapunov exponent in dissipative systems [68.8204255655161]
時間外秩序相関器(OTOC)は閉量子系で広く研究されている。
これら2つのプロセス間の相互作用について研究する。
OTOC崩壊速度は古典的なリャプノフと密接に関連している。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-11-11T17:06:45Z) - Non-Abelian braiding of graph vertices in a superconducting processor [144.97755321680464]
粒子の不識別性は量子力学の基本的な原理である。
非アベリア・エノンのブレイディングは、退化波動関数の空間において回転を引き起こす。
我々は,エノンの融合規則を実験的に検証し,それらの統計値を実現するためにそれらを編み取る。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-10-19T02:28:44Z) - Non-Abelian symmetry can increase entanglement entropy [62.997667081978825]
代用電荷の非可換化がページ曲線に及ぼす影響を定量化する。
非可換電荷の場合の方が絡み合いが大きいことを解析的および数値的に示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-09-28T18:00:00Z) - Algebraic Compression of Quantum Circuits for Hamiltonian Evolution [52.77024349608834]
時間依存ハミルトニアンの下でのユニタリ進化は、量子ハードウェアにおけるシミュレーションの重要な構成要素である。
本稿では、トロッターステップを1ブロックの量子ゲートに圧縮するアルゴリズムを提案する。
この結果、ハミルトニアンのある種のクラスに対する固定深度時間進化がもたらされる。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-08-06T19:38:01Z) - Observation of Time-Crystalline Eigenstate Order on a Quantum Processor [80.17270167652622]
量子体系は、その低温平衡状態において豊富な相構造を示す。
超伝導量子ビット上の固有状態秩序DTCを実験的に観測する。
結果は、現在の量子プロセッサ上での物質の非平衡相を研究するためのスケーラブルなアプローチを確立する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-07-28T18:00:03Z) - Geometrical Rabi oscillations and Landau-Zener transitions in
non-Abelian systems [0.0]
非アベリア系における量子幾何学的性質を決定するための普遍的プロトコルを提案する。
我々のスキームは、量子計量の固有状態を作成する方法を提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-05-06T14:09:52Z)
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。