論文の概要: Scalable multi-qubit intrinsic gates in quantum dot arrays
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.06894v1
- Date: Mon, 11 Mar 2024 16:49:56 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-03-12 18:03:32.905353
- Title: Scalable multi-qubit intrinsic gates in quantum dot arrays
- Title（参考訳）: 量子ドットアレイにおけるスケーラブルなマルチキュービット固有ゲート
- Authors: Jiaan Qi, Zhi-Hai Liu and Hongqi Xu
- Abstract要約: 固有量子ゲート(英: intrinsic quantum gate)とは、直接交換結合の下でのクォービット回転フレームの自然な変形の類を指す。
任意の配列接続下でのマルチキュービット内在ゲートの同定に汎用的な定式化が開発された。
量子コンピューティングおよび量子誤り訂正における固有ゲートの利点について検討した。
- 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: We study the multi-qubit quantum gates intrinsic to a general array of
semiconductor quantum dots and investigate how they can be implemented in a
scalable way. The intrinsic quantum gates refer to the class of natural-forming
transformations in the qubit rotating-frame under direct exchange coupling, and
can be recognized as the instruction set of a spin-qubit chip. Adopting an
perturbative treatment, we can model intrinsic gates by first-order dynamics in
the coupling strength. A general formalism is developed for identifying the
multi-qubit intrinsic gates under arbitrary array connectivity. Factors
influencing the fidelities of the multi-qubit intrinsic gates are discussed.
The advantageous applications of intrinsic gates in quantum computing and
quantum error correction are explored. We also propose a theoretical scheme to
overcome the problem of inhomogeneous coupling using dynamical calibration of
the connecting bonds. This scheme can be further combined with periodic
dynamical decoupling for robust implementations of multi-qubit gates in
large-scale quantum computers.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,半導体量子ドットの一般配列に固有のマルチキュービット量子ゲートについて検討し,スケーラブルな実装方法を検討する。
固有量子ゲートは、直接交換結合の下での量子ビット回転フレームの自然な変形のクラスを指し、スピン量子チップの命令セットとして認識することができる。
摂動的処理を採用することで、結合強度の1次ダイナミクスにより固有ゲートをモデル化できる。
任意の配列接続下でのマルチキュービット内在ゲートの同定に汎用的な定式化が開発された。
マルチキュービット内在ゲートの忠実度に影響を与える要因について論じる。
量子コンピューティングおよび量子誤り訂正における固有ゲートの利点について検討した。
また,結合の動的キャリブレーションを用いた不均一結合の問題を解くための理論的スキームも提案する。
このスキームはさらに、大規模量子コンピュータにおけるマルチキュービットゲートの堅牢な実装のための周期的動的疎結合と組み合わせることができる。
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