論文の概要: Active robustness against the detuning-error for Rydberg quantum gates

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.11860v2
• Date: Wed, 4 Sep 2024 04:08:44 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-09-07 03:22:33.606060
• Title: Active robustness against the detuning-error for Rydberg quantum gates
• Title（参考訳）: Rydberg量子ゲートのデチューニングエラーに対するアクティブロバスト性
• Authors: Qing-Ling Hou, Han Wang, Jing Qian,
• Abstract要約: 本稿では,多彩なノイズ源の影響に対して活発なロバスト性を有するRydbergブロックゲート群について紹介する。 堅牢なパルスを持つゲートは、2光子デチューニングに作用するあらゆる種類のエラーに対する感度を著しく向上させることができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 13.490560482651679
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Error suppression to the experimental imperfections is a central challenge for useful quantum computing. Recent studies have shown the advantages of using single-modulated pulses based on optimal control which can realize high-fidelity two-qubit gates in neutral-atom arrays. However, typical optimization only minimizes the ideal gate error in the absence of any decay, which allows the gate to be passively influenced by all error sources leading to an exponential increase of sensitivity when the error becomes larger. In the present work, we propose the realization of two-qubit CZ gates with active robustness against two-photon detuning errors. Our method depends on a modified cost function in numerical optimization for shaping gate pulses, which can minimize, not only the ideal gate error but also the fluctuations of gate infidelity over a wide error range. We introduce a family of Rydberg blockade gates with active robustness towards the impacts of versatile noise sources such as Doppler dephasing and ac Stark shifts. The resulting gates with robust pulses can significantly increase the insensitivity to any type of errors acting on the two-photon detuning, benefiting from a relaxed requirement of colder atomic temperatures or more stable lasers for current experimental technology.
• Abstract（参考訳）: 実験的不完全性に対する誤り抑制は、有用な量子コンピューティングにおける中心的な課題である。 近年の研究では、中性原子配列における高忠実性2ビットゲートを実現する最適制御に基づく単一変調パルスの利点が示されている。 しかし、典型的な最適化は、崩壊がなければ理想的なゲート誤差を最小限に抑え、これによりゲートは全てのエラー源に受動的に影響され、エラーが大きくなると感度が指数関数的に増大する。 本研究では,2光子デチューニング誤差に対して能動的に頑健な2量子CZゲートの実現を提案する。 本手法は, ゲートパルスの形状の数値最適化において, 理想的なゲート誤差だけでなく, 広い誤差範囲におけるゲート不整合の変動を最小化できるようなコスト関数の変更に依存する。 本稿では,ドップラー劣化やアクスタークシフトといった多彩なノイズ源の影響に対して,アクティブな頑健性を有するRydbergブロックゲート群を紹介する。 堅牢なパルスを持つゲートは、2光子デチューニングに作用するあらゆる種類のエラーに対する感度を著しく向上させ、現在の実験技術では、より低温またはより安定したレーザーの緩和要求により恩恵を受ける。

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