論文の概要: Quantum computation via Floquet-tailored Rydberg interactions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.08773v2
- Date: Wed, 26 Feb 2025 15:15:49 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-27 15:24:46.1526
- Title: Quantum computation via Floquet-tailored Rydberg interactions
- Title（参考訳）: Floquet-tailored Rydberg 相互作用による量子計算
- Authors: Jun Wu, Jin-Lei Wu, Fu-Qiang Guo, Bing-Bing Liu, Shi-Lei Su, Xue-Ke Song, Liu Ye, Dong Wang,
- Abstract要約: Floquet frequency modulation (FFM) は、Rydberg-atomシステムにおいて、正確な量子制御を実現するためのユニークなプラットフォームを提供する。
本研究では,FFMを用いたシステムダイナミクスの操作により,Rydberg原子の任意の位相ゲートの制御を実現する手法を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 15.54053846860199
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Rydberg atoms stand out as a highly promising platform for realizing quantum computation with significant advantages in constructing high-fidelity quantum gates. Floquet frequency modulation (FFM), in Rydberg-atom systems, provides a unique platform for achieving precise quantum control and uncovering exotic physical phenomena, paving the way for innovative methodologies in quantum dynamics research. This work introduces a method to realize controlled arbitrary phase gates in Rydberg atoms by manipulating system dynamics using FFM. Notably, this method eliminates the need for laser addressing of individual atoms, significantly enhancing convenience for future practical applications. Furthermore, this approach can be integrated with soft quantum control strategies to enhance the fidelity and robustness of the resultant controlled-phase gates. Finally, as an example, this methodology is applied in Grover-Long algorithm to search target items with zero failure rate, demonstrating its substantial significance for future quantum information processing applications. This work leveraging Rydberg atoms and Floquet frequency modulation may herald a new era of scalable and reliable quantum computing.
- Abstract（参考訳）: Rydberg原子は、高忠実な量子ゲートを構築する上で大きな利点を持つ量子計算を実現するための、非常に有望なプラットフォームである。
Floquet frequency modulation (FFM)は、Rydberg-atomシステムにおいて、正確な量子制御を達成し、エキゾチックな物理現象を明らかにするためのユニークなプラットフォームを提供し、量子力学研究における革新的な方法論の道を開いた。
本研究では,FFMを用いたシステムダイナミクスの操作により,Rydberg原子の任意の位相ゲートの制御を実現する手法を提案する。
特に、この方法は個々の原子のレーザーアドレッシングの必要性を排除し、将来の実用用途の利便性を大幅に向上させる。
さらに、この手法は、制御相ゲートの忠実性と堅牢性を高めるために、ソフト量子制御戦略と統合することができる。
最後に、この手法をGrover-Longアルゴリズムに適用して、将来の量子情報処理アプリケーションにおいて、ターゲット項目をゼロ故障率で探索する。
この研究は、Rydberg原子とFloquet周波数変調を利用して、スケーラブルで信頼性の高い量子コンピューティングの新しい時代を先導する可能性がある。
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