論文の概要: Tailoring the light-matter interaction for high-fidelity holonomic gate operations in multiple systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.06318v1
• Date: Tue, 10 Sep 2024 08:19:36 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-09-11 18:30:15.444656
• Title: Tailoring the light-matter interaction for high-fidelity holonomic gate operations in multiple systems
• Title（参考訳）: 複数系における高忠実なホロノミックゲート動作のための光-物質相互作用のモデル化
• Authors: Zhihuang Kang, Shutong Wu, Kunji Han, Jiamin Qiu, Joel Moser, Jie Lu, Ying Yan,
• Abstract要約: スキームは3つの量子ビット系に適用される: アンサンブルレアアースイオン(REI)量子ビット、単一のREI量子ビット、超伝導トランスモン量子ビット。 数値シミュレーションにより、最適化されたゲート演算は周波数デチューニングに対して頑健であり、非共鳴励起が低いことを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 11.691186654046284
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Realization of quantum computing requires the development of high-fidelity quantum gates that are resilient to decoherence, control errors, and environmental noise. While non-adiabatic holonomic quantum computation (NHQC) offers a promising approach, it often necessitates system-specific adjustments. This work presents a versatile scheme for implementing NHQC gates across multiple qubit systems by optimizing multiple degrees of freedom using a genetic algorithm. The scheme is applied to three qubit systems: ensemble rare-earth ion (REI) qubits, single REI qubits, and superconducting transmon qubits. Numerical simulations demonstrate that the optimized gate operations are robust against frequency detuning and induce low off-resonant excitations, making the scheme effective for advancing fault-tolerant quantum computation across various platforms.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピューティングの実現には、デコヒーレンス、制御エラー、環境騒音に耐性のある高忠実な量子ゲートの開発が必要である。 非断熱的ホロノミック量子計算(NHQC)は有望なアプローチを提供するが、システム固有の調整を必要とすることが多い。 本研究は、遺伝的アルゴリズムを用いて複数の自由度を最適化することにより、複数のキュービットシステムにまたがるNHQCゲートを実装するための汎用的なスキームを提案する。 この方式は3つの量子ビット系に適用される: アンサンブルレアアースイオン(REI)量子ビット、単一REI量子ビット、超伝導トランスモン量子ビット。 数値シミュレーションにより、最適化されたゲート演算は周波数デチューニングに対して堅牢であり、オフ共鳴励起が低いことを示し、このスキームは様々なプラットフォームにわたってフォールトトレラント量子計算を前進させるのに有効である。

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