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。
関連論文リスト
- High-fidelity transmon coupler activated CCZ gate on fluxonium qubits [0.0]
本研究では,カプラ上のマイクロ波パルスによって活性化されるトランスモン量子ビットを介して容量的に接続されたフラキソニウム上で,高忠実なCCZゲートを動作させる新しい方法を提案する。
ノイズレスモデルでは,95n長ゲートの99.99%以上の忠実度を実測回路パラメータで数値シミュレーションし,従来のデコヒーレンス率で約0.25%の誤差を推定する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-08-29T11:36:19Z) - Quantum Gate Optimization for Rydberg Architectures in the Weak-Coupling
Limit [55.05109484230879]
我々は,Rydberg tweezerシステムにおける2ビットゲートの機械学習支援設計を実演する。
我々は,高忠実度CNOTゲートを実装した最適パルス列を生成する。
単一量子ビット演算の局所的な制御は、原子列上で量子計算を行うのに十分であることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-06-14T18:24:51Z) - High-Fidelity, Frequency-Flexible Two-Qubit Fluxonium Gates with a
Transmon Coupler [38.42250061908039]
トランスモンカプラ(FTF)を介するフラキソニウム-フルオキソニウム二量子ゲートのアーキテクチャの提案と実証を行う。
FTFは、非計算状態を用いてゲートのより強い結合を可能にし、同時に静的制御相のエンタングレート(ZZ$)をkHzレベルまで抑制する。
FTFは様々なフラキソニウムゲートスキームに適用でき、ゲートの忠実度を改善し、不要な$ZZ$相互作用をパッシブに低減できることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-04-12T18:08:53Z) - High-fidelity Rydberg controlled-Z gates with optimal pulses [0.0]
高忠実度Rydberg $C_Z$ゲートを3レベルラグ型原子系で生成するための時間最適パルスを数値的に検討する。
本研究の結果は,高忠実かつ高速なゲート動作を実測可能かつ制御可能な実験パラメータ下で実現した。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-03-29T02:16:49Z) - Robustness of a universal gate set implementation in transmon systems
via Chopped Random Basis optimal control [50.591267188664666]
CNOT, Hadamard, phase と $pi/8$ gates から構成される汎用2量子ゲートセットのトランスモン系システムに対する実装を数値解析的に検討する。
このようなゲートを実装するための制御信号は、目標ゲート不忠実度が10-2$のチョッペランダムバス最適制御技術を用いて得られる。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-07-27T10:55:15Z) - Two-qubit gate in neutral atoms using transitionless quantum driving [0.0]
中立原子系はゲートベースの量子コンピューティングを実現するための有望なプラットフォームとして機能する。
超伝導系や閉じ込められたイオンのような競合するプラットフォームの背後にある2ビットのゲートフィデリティラグが絡み合う。
我々は、中性原子に対するRydberg-blockade機構に基づく高速で頑健で高忠実な制御Zゲートを提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-06-17T17:51:49Z) - Realization of high-fidelity CZ gates in extensible superconducting
qubits design with a tunable coupler [16.97933849503542]
チューナブルカプラは、多ビット系における寄生結合と周波数群集の問題を軽減するために用いられる。
我々は、中心量子ビットと近傍量子ビットを1つ操作することで、高忠実性制御相(CZ)ゲートを実験的に示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-09-13T03:16:41Z) - Accurate methods for the analysis of strong-drive effects in parametric
gates [94.70553167084388]
正確な数値と摂動解析手法を用いて効率的にゲートパラメータを抽出する方法を示す。
我々は,$i$SWAP, Control-Z, CNOT など,異なる種類のゲートに対する最適操作条件を同定する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-07-06T02:02:54Z) - Engineering fast bias-preserving gates on stabilized cat qubits [64.20602234702581]
バイアス保存ゲートは、フォールトトレラント量子コンピューティングのリソースオーバーヘッドを大幅に削減することができる。
本研究では,非断熱誤差を克服するために,デリバティブに基づく漏洩抑制手法を適用した。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-05-28T15:20:21Z) - Composably secure data processing for Gaussian-modulated continuous
variable quantum key distribution [58.720142291102135]
連続可変量子鍵分布(QKD)は、ボソニックモードの二次構造を用いて、2つのリモートパーティ間の秘密鍵を確立する。
構成可能な有限サイズセキュリティの一般的な設定におけるホモダイン検出プロトコルについて検討する。
特に、ハイレート(非バイナリ)の低密度パリティチェックコードを使用する必要のあるハイシグネチャ・ツー・ノイズ・システマを解析する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-03-30T18:02:55Z) - Scalable quantum computation with fast gates in two-dimensional
microtrap arrays of trapped ions [68.8204255655161]
本研究では,2次元マイクロトラップアーキテクチャにおけるイオン量子コンピューティングにおける高速パルス2量子ゲートの利用について検討する。
高速パルスゲートは、トラップ時間よりも高速に、隣接するトラップにおけるイオン間の高忠実な絡み合い動作を実現することができることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-05-01T13:18:22Z)
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。