論文の概要: The Shaping of Flying Qubits based on Quantum Optimal Control Theory
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.09487v1
- Date: Mon, 15 Apr 2024 06:20:35 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-16 13:19:30.746208
- Title: The Shaping of Flying Qubits based on Quantum Optimal Control Theory
- Title（参考訳）: 量子最適制御理論に基づく飛行量子ビットの整形
- Authors: Xue Dong, Xi Cao, Wen-Long Li, Guofeng Zhang, Zhihui Peng, Re-Bing Wu,
- Abstract要約: 飛行量子ビット整形プロトコルの設計に量子最適制御理論を導入する。
一般の非イデアルエミッタを用いた任意の形状のフライングキュービットを生成するための勾配に基づくアルゴリズムを提案する。
最適化された制御プロトコルは、望ましくないレベルのリークと多光子放射を効果的に抑制することができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.060195700393393
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The control of flying qubits carried by itinerant photons is ubiquitous in quantum communication networks. In addition to their logical states, the shape of flying qubits must also be tailored to match the remote receiver. In this paper, we introduce the quantum optimal control theory to the design of flying-qubit shaping protocols. A gradient-based algorithm is proposed for the generation of arbitrary-shape flying qubits with general non-ideal emitters. Simulations show that, as a joint control with the traditionally used tunable coupler, coherent driving fields can be applied to the shaping when the coupling strength is fixed or limited. The optimized control protocols can effectively suppress unwanted level leakage and multi-photon radiation. The method provides a systematic approach to high-fidelity control of flying qubits using realistic quantum devices.
- Abstract（参考訳）: 反復光子によって運ばれる飛行量子ビットの制御は、量子通信ネットワークにおいてユビキタスである。
それらの論理状態に加えて、飛行キュービットの形状はリモート受信機に合わせて調整する必要がある。
本稿では,フライングキュービット整形プロトコルの設計に量子最適制御理論を導入する。
一般の非イデアルエミッタを用いた任意の形状のフライングキュービットを生成するための勾配に基づくアルゴリズムを提案する。
シミュレーションにより、従来のチューナブルカプラとの結合制御により、結合強度が固定されたり制限されたりした場合、コヒーレントな駆動場が形状に応用できることが示されている。
最適化された制御プロトコルは、望ましくないレベルのリークと多光子放射を効果的に抑制することができる。
この方法は、現実的な量子デバイスを用いた飛行量子ビットの高忠実度制御に対する体系的なアプローチを提供する。
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