論文の概要: Multi-qubit DC gates over an inhomogeneous array of quantum dots

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.06894v3
• Date: Wed, 05 Nov 2025 04:54:19 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-11-06 18:19:32.022375
• Title: Multi-qubit DC gates over an inhomogeneous array of quantum dots
• Title（参考訳）: 量子ドットの不均一配列上の多量子直流ゲート
• Authors: Jiaan Qi, Zhi-Hai Liu, Hongqi Xu,
• Abstract要約: 直流進化により量子ドットの配列上に実装可能なマルチキュービットゲート群について検討する。 強いスピン軌道結合効果を持つドットアレイに対して、計算ハミルトニアンの有用な表現を提案する。 このようなマルチキュービットゲートの例や、量子誤り訂正や量子アルゴリズムへの応用についても検討する。
• 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: The prospect of large-scale quantum computation with an integrated chip of spin qubits is imminent as technology improves. This invites us to think beyond the traditional 2-qubit-gate framework and consider a naturally supported ``instruction set'' of multi-qubit gates. In this work, we systematically study such a family of multi-qubit gates implementable over an array of quantum dots by DC evolution. A useful representation of the computational Hamiltonian is proposed for a dot-array with strong spin-orbit coupling effects, distinctive $g$-factor tensors and varying interdot couplings. Adopting a perturbative treatment, we model a multi-qubit DC gate by the first-order dynamics in the qubit frame and develop a detailed formalism for decomposing the resulting gate, estimating and optimizing the coherent gate errors with appropriate local phase shifts for arbitrary array connectivity. Examples of such multi-qubit gates and their applications in quantum error correction and quantum algorithms are also explored, demonstrating their potential advantage in accelerating complex tasks and reducing overall errors.
• Abstract（参考訳）: スピン量子ビットの統合チップによる大規模量子計算の展望は、技術の進歩とともに差し迫っている。 これにより、従来の2-qubit-gateフレームワークを超えて考えることができ、マルチキュービットゲートの自然にサポートされている 'instruction set'' を考えることができます。 本研究では、直流進化により量子ドットの配列上に実装可能なマルチキュービットゲートの族を体系的に研究する。 計算ハミルトニアンの有用な表現は、強いスピン軌道結合効果、特異な$g$-要素テンソル、様々な相互結合を持つドットアレイに対して提案される。 摂動処理を応用して、キュービットフレームの1次ダイナミクスによるマルチキュービットDCゲートをモデル化し、その結果のゲートを分解し、任意の配列接続に適切な局所位相シフトでコヒーレントゲート誤差を推定および最適化するための詳細な定式化を開発する。 このようなマルチキュービットゲートの例や、量子エラー補正や量子アルゴリズムへの応用についても検討し、複雑なタスクの高速化と全体的なエラーの削減における潜在的な優位性を実証した。

関連論文リスト

• Efficient Learning for Linear Properties of Bounded-Gate Quantum Circuits [63.733312560668274]
  d可変RZゲートとG-dクリフォードゲートを含む量子回路を与えられた場合、学習者は純粋に古典的な推論を行い、その線形特性を効率的に予測できるだろうか? 我々は、d で線形にスケーリングするサンプルの複雑さが、小さな予測誤差を達成するのに十分であり、対応する計算の複雑さは d で指数関数的にスケールすることを証明する。 我々は,予測誤差と計算複雑性をトレードオフできるカーネルベースの学習モデルを考案し,多くの実践的な環境で指数関数からスケーリングへ移行した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-08-22T08:21:28Z)
• Characterizing randomness in parameterized quantum circuits through expressibility and average entanglement [39.58317527488534]
  量子回路(PQC)は、その主応用の範囲外ではまだ完全には理解されていない。 我々は、量子ビット接続性に関する制約の下で、PQCにおけるランダム状態の生成を分析する。 生成した状態の分布の均一性の増加と絡み合いの発生との間には,どれだけ急激な関係があるかを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-05-03T17:32:55Z)
• Enhanced quantum state transfer: Circumventing quantum chaotic behavior [35.74056021340496]
  2次元量子ネットワークにおける少数粒子量子状態の転送方法を示す。 提案手法は,分散量子プロセッサやレジスタを接続する短距離量子通信を実現する方法である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-02-01T19:00:03Z)
• Trade-off between Noise and Banding in a Quantum Adder with Qudits [0.0]
  量子フーリエ変換に基づく量子加算は、量子回路の積分部分である。 我々は、任意の欠陥まで量子加算を達成するために必要な制御された回転ゲートの数について、上界を解析的に証明する。 我々は、磁場を利用して1次元のスピン鎖に従って進化する初期状態を作成することが、多体系において量子加算回路を実装するための潜在的手法であることを示した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-10-17T18:22:23Z)
• Determining the ability for universal quantum computing: Testing controllability via dimensional expressivity [39.58317527488534]
  制御性テストは、外部制御の数を減らすために量子デバイスの設計に使用できる。 パラメタライズド量子回路に基づくハイブリッド量子古典アルゴリズムを考案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-08-01T15:33:41Z)
• Hybrid Gate-Pulse Model for Variational Quantum Algorithms [33.73469431747376]
  現在の量子プログラムは主にゲートレベルでコンパイルされ、量子回路は量子ゲートで構成されている。 パルスレベルの最適化は、回路長の利点から研究者から注目を集めている。 これらの問題を緩和できるハイブリッドゲートパルスモデルを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-01T17:06:35Z)
• Nonadiabatic quantum control of quantum dot arrays with fixed exchange using Cartan decomposition [0.0]
  半導体スピン量子ビットでは、スピンのシャットリングは遠方量子ビット間の量子演算を生成する実用的な方法である。 我々は,従来の二重ドット系と三重ドット系の結果を拡張し,量子ドットの長い鎖でスピンシャットリングを実装する手法について述べる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-07-06T01:04:39Z)
• Demonstration of tunable three-body interactions between superconducting qubits [38.98439939494304]
  本稿では、結合モジュールが2局所および3局所相互作用を媒介する超伝導回路アーキテクチャを提案する。 3つの局所相互作用は、カプラフラックスバイアスを介して複数のMHz上でコヒーレントに調整可能であり、オフにすることができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-05-09T20:23:43Z)
• Effective non-local parity-dependent couplings in qubit chains [0.0]
  連鎖上の量子ビットの同時結合を利用し、非局所パリティ依存量子演算のセットを設計する。 結果として得られる有効長距離結合は、ヨルダン・ウィグナーフェルミオンのパラメトリザブル・トロッターステップを直接実装する。 超伝導量子回路アーキテクチャにおけるゲート動作の数値シミュレーションを行う。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-14T17:33:40Z)
• Direct implementation of a perceptron in superconducting circuit quantum hardware [0.0]
  量子ニューラルネットワークの基本構成ブロックとして古典的パーセプトロンの作用を一般化する,断熱制御ゲートの超伝導量子ビット実装を実証する。 量子ハードウェアにおけるパーセプトロンとして直接実装されることが示されるため、適切な標準ゲートと組み合わせることで、より強力な量子ニューラルネットワークが実現される可能性がある。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-11-24T17:57:16Z)
• Universal quantum computation with symmetric qubit clusters coupled to an environment [0.3670422696827526]
  そこで我々は,量子計算トランジスタ,クェンシスタの役割をコアが担う,普遍量子計算のためのスケーラブルなスキームを提案する。 我々は、量子誤差をデコヒーレンスの主源として含み、対称性が特に非等方的量子ビット回転に弾力性を与えることを示す。 この結果の多くは、高レベルのオメガ回転不変系に一般化したり、他の対称性を持つクラスターに適応することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-06-01T19:59:41Z)
• Information Scrambling in Computationally Complex Quantum Circuits [56.22772134614514]
  53量子ビット量子プロセッサにおける量子スクランブルのダイナミクスを実験的に検討する。 演算子の拡散は効率的な古典的モデルによって捉えられるが、演算子の絡み合いは指数関数的にスケールされた計算資源を必要とする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-01-21T22:18:49Z)
• Programming a quantum computer with quantum instructions [39.994876450026865]
  我々は密度行列化プロトコルを用いて量子データ上で量子命令を実行する。 古典的に定義されたゲートの固定列は、補助量子命令状態に一意に依存する演算を実行する。 量子命令の利用により、コストのかかるトモグラフィー状態の再構築と再コンパイルの必要性がなくなる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-01-23T22:43:29Z)

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。