論文の概要: Gate Operations for Superconducting Qubits and Non-Markovianity:
Fidelities, Long-range Time Correlations, and Suppression of Decoherence
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.18518v1
- Date: Wed, 28 Feb 2024 17:49:07 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-02-29 14:07:00.950219
- Title: Gate Operations for Superconducting Qubits and Non-Markovianity:
Fidelities, Long-range Time Correlations, and Suppression of Decoherence
- Title（参考訳）: 超伝導量子ビットのゲート演算と非マルコフ性:フィダリティ、長距離時間相関、デコヒーレンスの抑制
- Authors: Kiyoto Nakamura, Joachim Ankerhold
- Abstract要約: 広帯域ノイズ源が存在する場合の単一量子力学の包括的画像を示す。
オオミックから1/fvarepsilon$-likeのサブオーミックな振る舞いまでの熱貯水池は、超伝導量子ビットの現実的なシナリオを模倣すると考えられている。
リタードフィードバックと長距離クビット-貯留層相関の関係を定量的に示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: While the accuracy of qubit operations has been greatly improved in the last
decade, further development is demanded to achieve the ultimate goal: a
fault-tolerant quantum computer that can solve real-world problems more
efficiently than classical computers. With growing fidelities even subtle
effects of environmental noise such as qubit-reservoir correlations and
non-Markovian dynamics turn into the focus for both circuit design and control.
To guide progress, we disclose, in a numerically rigorous manner, a
comprehensive picture of the single-qubit dynamics in presence of a broad class
of noise sources and for entire sequences of gate operations. Thermal
reservoirs ranging from Ohmic to deep $1/f^{\varepsilon}$-like sub-Ohmic
behavior are considered to imitate realistic scenarios for superconducting
qubits. Apart from dynamical features, two figures of merit are analyzed,
namely, fidelities of the qubit performance over entire sequences and coherence
times in presence of quantum control schemes such as the Hahn echo and
dynamical decoupling. The relevance of retarded feedback and long-range
qubit-reservoir correlations is demonstrated on a quantitative level, thus,
providing a deeper understanding of the limitations of performances for current
devices and guiding the design of future ones.
- Abstract（参考訳）: 量子ビット演算の精度は過去10年間に大幅に改善されてきたが、最終的な目標であるフォールトトレラントな量子コンピュータは、従来のコンピュータよりも現実の問題を効率的に解くことができる。
量子ビット保存相関や非マルコフ力学といった環境ノイズの微妙な影響が、回路設計と制御の両方に焦点を合わせている。
進行を導くため,広帯域のノイズ源とゲート操作の全シーケンスが存在する場合の単一量子力学の包括的図面を,数値的に厳密な方法で明らかにした。
Ohmic から Deep $1/f^{\varepsilon}$-like sub-Ohmic behavior は超伝導量子ビットの現実的なシナリオを模倣すると考えられている。
動的特徴とは別に、2つの図形が解析され、すなわち、シーケンス全体の量子ビット性能の忠実さと、ハーンエコーや動的疎結合のような量子制御スキームの存在下でのコヒーレンス時間である。
遅延されたフィードバックと長距離の量子保存相関の関連性を定量的に示し、現在のデバイスの性能の限界をより深く理解し、将来のデバイスの設計を導く。
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