論文の概要: Realizaiton of high-fidelity perfect entangler between remote superconducting quantum processors
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.20338v1
- Date: Mon, 29 Jul 2024 18:00:12 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-31 19:08:17.742416
- Title: Realizaiton of high-fidelity perfect entangler between remote superconducting quantum processors
- Title（参考訳）: リモート超伝導量子プロセッサ間の高忠実完全エンタングルのRelizaiton
- Authors: Juan Song, Shuang Yang, Pei Liu, Guang-Ming Xue, Zhen-Yu Mi, Wen-Gang Zhang, Fei Yan, Yi-Rong Jin, Hai-Feng Yu,
- Abstract要約: マイクロ波ケーブルで接続された2つのリモートパッケージ量子デバイス間の相互共振(CR)効果により実現された直接CNOTゲートを報告する。
我々は99.15 pm 0.02%の高忠実度CNOTゲートを達成する。
本研究は,遠隔2ビットゲートを実現するための新しい手法を提供する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.895172067014885
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Building large-scale quantum computers from smaller modules offers a solution to many formidable scientific and engineering challenges. Nevertheless, engineering high-fidelity interconnects between modules remains challenging. In recent years, quantum state transfer (QST) has provided a way to establish entanglement between two separately packaged quantum devices. However, QST is not a unitary gate, thus cannot be directly inserted into a quantum circuit, which is widely used in recent quantum computation studies. Here we report a demonstration of a direct CNOT gate realized by the cross resonance (CR) effect between two remotely packaged quantum devices connected by a microwave cable. We achieve a CNOT gate with fidelity as high as $99.15 \pm 0.02\%$. The quality of the CNOT gate is verified by cross-entropy benchmarking (XEB) and further confirmed by demonstrating Bell-inequality violation. This work provides a new method to realize remote two-qubit gates. Our method can be used not only to achieve distributed quantum computing but also to enrich the topology of superconducting quantum chips with jumper lines connecting distant qubits. This advancement gives superconducting qubits broader application prospects in the fields of quantum computing and quantum simulation.
- Abstract（参考訳）: より小さなモジュールから大規模な量子コンピュータを構築することは、多くの科学と工学の課題に対する解決策となる。
それでも、モジュール間の工学的な高忠実な相互接続は依然として困難である。
近年、量子状態移動(QST)は、2つの別々にパッケージされた量子デバイス間の絡み合いを確立する手段を提供している。
しかし、QSTはユニタリゲートではないため、量子回路に直接挿入することはできない。
本稿では、マイクロ波ケーブルで接続された2つのリモートパッケージ量子デバイス間の相互共振(CR)効果によって実現された直接CNOTゲートのデモンストレーションを報告する。
我々は99.15 \pm 0.02\%$の忠実度を持つCNOTゲートを達成する。
CNOTゲートの品質はクロスエントロピーベンチマーク(XEB)によって検証され、ベル不品質違反の証明によりさらに確認される。
本研究は,遠隔2ビットゲートを実現するための新しい手法を提供する。
提案手法は, 分散量子コンピューティングを実現するだけでなく, 距離量子ビットを接続するジャンパー線を持つ超伝導量子チップのトポロジーの強化にも有効である。
この進歩は、量子コンピューティングと量子シミュレーションの分野において、超伝導量子ビットの幅広い応用可能性を与える。
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