論文の概要: High-fidelity and robust controlled-Z gates implemented with Rydberg atoms via echoing rapid adiabatic passage
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.16274v1
- Date: Thu, 29 Aug 2024 05:34:34 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-30 14:55:17.159061
- Title: High-fidelity and robust controlled-Z gates implemented with Rydberg atoms via echoing rapid adiabatic passage
- Title（参考訳）: Rydberg原子を用いた急速断熱流による高忠実かつ頑健な制御Zゲート
- Authors: Ming Xue, Shijie Xu, Xinwei Li, Xiangliang Li,
- Abstract要約: 我々は中性原子Rydbergプラットフォーム上で高忠実性制御Z(CZ)ゲートを実現するための高速断熱経路スキームを提案する。
アルカリ原子パラメータを用いて0.9995以上の忠実度を有するCZゲートと0.999を超える忠実度を有するCCZゲートを予測した。
提案手法は、駆動磁場の変動や現実的なデコヒーレンス効果に非常に頑健であり、将来の量子情報処理応用の可能性を秘めている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.9740340407915986
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: High-fidelity and robust quantum gates are essential for quantum information processing, where neutral Rydberg atoms trapped in optical tweezer arrays serving as a versatile platform for the implementation. We propose a rapid adiabatic passage (RAP) scheme for achieving a high-fidelity controlled-Z (CZ) gate on a neutral atom Rydberg platform. Utilizing only global laser dressing, our scheme involves echoing two identical RAP pulses within the Rydberg blockade regime to realize a CZ gate and can be readily extended to a C$^k$Z gate with additional qubits. We predict a CZ gate with fidelity over 0.9995 using akali-atom parameters, and a CCZ gate with fidelity exceeding 0.999. Moreover, the direct utilization of echoing RAP pulses enables the implementation of a four-bit CCCZ gate at fidelity over 0.996 without further optimization. The proposed scheme, remarkably robust to variations in driving fields and realistic decoherence effects, holds promise for future quantum information processing applications.
- Abstract（参考訳）: 高忠実でロバストな量子ゲートは量子情報処理に不可欠であり、中性リドバーグ原子は実装のための汎用的なプラットフォームとして機能する光ツイーザーアレイに閉じ込められている。
我々は中性原子Rydbergプラットフォーム上で高忠実性制御Z(CZ)ゲートを実現するための高速断熱路(RAP)方式を提案する。
我々の手法は、グローバルなレーザードレッシングのみを用いることで、リドベルク封鎖機構内の2つの同一のRAPパルスをエコーしてCZゲートを実現し、追加の量子ビットを持つC$^k$Zゲートに容易に拡張することができる。
アルカリ原子パラメータを用いて0.9995以上の忠実度を有するCZゲートと0.999を超える忠実度を有するCCZゲートを予測した。
さらに、エコーRAPパルスの直接利用により、4ビットCCCZゲートを0.996以上の忠実度で実装でき、さらなる最適化はできない。
提案手法は、駆動磁場の変動や現実的なデコヒーレンス効果に非常に頑健であり、将来の量子情報処理応用の可能性を秘めている。
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