論文の概要: Analysis of heralded higher-fidelity two-qubit entangling gates with self-correction

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.14220v1
• Date: Fri, 24 Jan 2025 03:52:04 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-27 14:55:48.012389
• Title: Analysis of heralded higher-fidelity two-qubit entangling gates with self-correction
• Title（参考訳）: 自己補正による高忠実度2ビットエンタングルゲートの解析
• Authors: Yuan Sun,
• Abstract要約: Rydbergブロック 制御されたPHASEゲートはこれらの問題に対処するために設計されている。 PT変換の下での特別な対称性は、プロセスにおいて重要な役割を果たす。 我々は、いくつかの典型的不完全性源について、その性能を解析する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.609952801475146
• License:
• Abstract: For the quantum error correction (QEC) and noisy intermediate-scale quantum (NISQ) algorithms to function with high efficiency, the raw fidelity of quantum logic gates on physical qubits needs to satisfy strict requirement. The neutral atom quantum computing equipped with Rydberg blockade gates has made impressive progress recently, which makes it worthwhile to explore its potential in the two-qubit entangling gates, including Controlled-PHASE gate and in particular the CZ gate. Provided the quantum coherence is well preserved, improving the fidelity of Rydberg blockade gates calls for special mechanisms to deal with adverse effects caused by realistic experimental conditions. Here the heralded very-high-fidelity Rydberg blockade Controlled-PHASE gate is designed to address these issues, which contains self-correction and projection as the key steps. This trailblazing method can be built on the basis of the previously established buffer-atom-mediated gate, and a special form of symmetry under PT transformation plays a crucial role in the process. We further analyze the performance with respect to a few typical sources of imperfections. This procedure can also be regarded as quantum hardware error correction or mitigation. While this paper by itself does not cover every single subtle issue and still contains many over-simplifications, we find it reasonable to anticipate very-high-fidelity two-qubit quantum logic gate operated in the sense of heralded but probabilistic, whose gate error can reduce to the level of $10^{-4}$--$10^{-6}$ or even lower with reasonably high possibilities.
• Abstract（参考訳）: 量子誤り訂正(QEC)とノイズの多い中間スケール量子(NISQ)アルゴリズムが高効率で機能するためには、物理量子ビット上の量子論理ゲートの生の忠実さは厳密な要件を満たす必要がある。 Rydbergブロックゲートを備えた中性原子量子コンピューティングは、最近顕著な進歩を遂げており、制御相ゲートや特にCZゲートを含む2ビットのエンタングルゲートのポテンシャルを探求する価値がある。 量子コヒーレンスを十分に保存し、ライドベルク封鎖ゲートの忠実度を向上させることで、現実的な実験条件によって引き起こされる悪影響に対処する特別なメカニズムが要求される。 ここでは、自己補正と投影を含むこれらの問題に対処するために、非常に高忠実なRydbergブロッキング制御PHASEゲートが設計されている。 このパスブレージング法は、以前に確立されたバッファ原子を介するゲートに基づいて構築することができ、PT変換の下での対称性の特別な形態がプロセスにおいて重要な役割を担っている。 さらに、いくつかの典型的不完全性源について、その性能を解析する。 この手順は量子ハードウェアの誤り訂正や緩和と見なすこともできる。 この論文は、すべての微妙な問題を網羅してはいないが、非常に高忠実な2ビット量子論理ゲートを、非常に高い確率で予測することは合理的である。

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