論文の概要: Universal pulses for superconducting qudit ladder gates
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.18339v1
- Date: Tue, 24 Dec 2024 10:54:05 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-25 15:54:38.970635
- Title: Universal pulses for superconducting qudit ladder gates
- Title（参考訳）: 超伝導ラダーゲートのためのユニバーサルパルス
- Authors: Boxi Li, F. A. Cárdenas-López, Adrian Lupascu, Felix Motzoi,
- Abstract要約: 我々は、任意の隣接レベル間の一元的回転を発生させる普遍的なパルス構成を提案し、同じコヒーレントな誤差スケーリングはレベルインデックスとは無関係である。
提案手法はトランスモン回路上でテストされ,10～4ドルの誤差を目標とした様々なクディットサイズにおけるゲート忠実度を大幅に向上した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License:
- Abstract: Qudits, generalizations of qubits to multi-level quantum systems, offer enhanced computational efficiency relative to qubits by encoding more information per lattice cell. Utilizing the $d$-level manifold however requires very fast gate operations because the higher levels typically suffer from exponentially larger energy level dispersion, and hence exponentially stronger decoherence. We present a universal pulse construction to quickly generate unitary rotations between any adjacent levels, with the same coherent error scaling independent of the level index, and thereby providing a prescription for any gate in $SU(d)$. Our approach is tested on a transmon circuit, demonstrating significant improvements in gate fidelity across various qudit sizes aiming for $10^{-4}$ error. We show that the primary limitation in achieving high-fidelity operations arises from the coherence times of the higher energy levels. This method provides a scalable solution for improving qudit control and can be broadly applied to other quantum computing platforms with ladder structures.
- Abstract（参考訳）: 量子ビットの多レベル量子システムへの一般化である量子ビットは、格子セルごとにより多くの情報を符号化することで、量子ビットに対する計算効率を向上する。
しかし、$d$レベルの多様体を利用することは、高レベルが典型的には指数関数的に大きいエネルギーレベルの分散に悩まされ、したがって指数関数的に強いデコヒーレンスを持つため、非常に速いゲート演算を必要とする。
我々は,任意のレベル間のユニタリ回転を高速に生成し,同一のコヒーレントな誤差スケーリングをレベルインデックスとは独立に行い,従って$SU(d)$の任意のゲートに対して処方則を提供する普遍パルス構成を提案する。
提案手法はトランスモン回路上でテストされ,10〜4ドルの誤差を目標とする様々なクディットサイズにおけるゲート忠実度が著しく向上したことを示す。
高いエネルギーレベルのコヒーレンス時間から高忠実度演算の達成における主な制限が生じることを示す。
この方法は、qudit制御を改善するスケーラブルなソリューションを提供し、はしご構造を持つ他の量子コンピューティングプラットフォームに広く適用することができる。
関連論文リスト
- Full Qubit Control in the NV$^-$ Ground State for Low Field or High Frequency Sensing [0.0]
ダイヤモンドの負電荷窒素空孔欠陥の基底状態における高速な任意のクビットゲートの実装法を提案する。
このプロトコルは低磁場状態や高周波センシング用途に特に有用である。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-07-24T17:58:16Z) - Fast Flux-Activated Leakage Reduction for Superconducting Quantum
Circuits [84.60542868688235]
量子ビット実装のマルチレベル構造から生じる計算部分空間から漏れること。
パラメトリックフラックス変調を用いた超伝導量子ビットの資源効率向上のためのユニバーサルリーク低減ユニットを提案する。
繰り返し重み付け安定化器測定におけるリーク低減ユニットの使用により,検出されたエラーの総数を,スケーラブルな方法で削減できることを実証した。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-09-13T16:21:32Z) - Optimizing quantum gates towards the scale of logical qubits [78.55133994211627]
量子ゲート理論の基本的な前提は、量子ゲートはフォールトトレランスの誤差閾値を超えることなく、大きなプロセッサにスケールできるということである。
ここでは、このような問題を克服できる戦略について報告する。
我々は、68個の周波数可変ビットの周波数軌跡をコレオグラフィーして、超伝導エラー中に単一量子ビットを実行することを示した。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-08-04T13:39:46Z) - Hybrid Gate-Pulse Model for Variational Quantum Algorithms [33.73469431747376]
現在の量子プログラムは主にゲートレベルでコンパイルされ、量子回路は量子ゲートで構成されている。
パルスレベルの最適化は、回路長の利点から研究者から注目を集めている。
これらの問題を緩和できるハイブリッドゲートパルスモデルを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-01T17:06:35Z) - Multi-squeezed state generation and universal bosonic control via a
driven quantum Rabi model [68.8204255655161]
ボゾン自由度に対する普遍的な制御は、量子ベース技術の探求において鍵となる。
ここでは、駆動量子ラビモデルを介して、ボソニックモードの興味と相互作用する単一の補助的な2レベルシステムを考える。
ガウス門と非ガウス門の大きな類を決定論的に実現することは十分であることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-16T14:18:53Z) - Erasure qubits: Overcoming the $T_1$ limit in superconducting circuits [105.54048699217668]
振幅減衰時間である$T_phi$は、超伝導回路の量子忠実度を制限する主要な要因として長い間存在してきた。
本稿では、振幅減衰誤差を検出して消去誤差に変換する方法で、量子ビットを設計し、従来のT_phi$制限を克服する手法を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-08-10T17:39:21Z) - Fast and Robust Geometric Two-Qubit Gates for Superconducting Qubits and
beyond [0.0]
マルチレベル量子ビットシステムにおいて,ロバストな2量子ビットゲートを実現する手法を提案する。
提案手法は,原子プラットフォームに提案されているSTIRAPベースのゲートよりも極めて単純である。
ショートカット・トゥ・アディバティティティ・アプローチを用いて,我々のゲートをどのように加速できるかを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-08-08T16:22:24Z) - Fast high-fidelity composite gates in superconducting qubits: Beating
the Fourier leakage limit [0.0]
本稿では,超伝導量子ビットにおける量子制御手法を提案する。
我々は、量子ビット状態間の完全かつ部分的な人口移動と、3つの基本的な単一量子ビットの量子ゲートを生成するために、我々のアプローチを利用する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-05-09T10:10:05Z) - Speed limits for two-qubit gates with weakly anharmonic qubits [0.6738135972929344]
最適制御理論を用いて、2量子ゲートの最大到達ゲート速度を決定する。
ゲート速度に対する追加量子状態の影響を解析する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-09-03T12:07:59Z) - Realization of arbitrary doubly-controlled quantum phase gates [62.997667081978825]
本稿では,最適化問題における短期量子優位性の提案に着想を得た高忠実度ゲートセットを提案する。
3つのトランペット四重項のコヒーレントな多レベル制御を編成することにより、自然な3量子ビット計算ベースで作用する決定論的連続角量子位相ゲートの族を合成する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-08-03T17:49:09Z) - Quantum control landscape for ultrafast generation of single-qubit phase
shift quantum gates [68.8204255655161]
単一量子ビット位相シフト量子ゲートの超高速制御問題を考える。
大域的最適制御は、最大忠実度でゲートを実現する制御である。
Trapは、ローカルにのみ最適だが、グローバルにはないコントロールである。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-04-26T16:38:43Z)
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。