論文の概要: Geometric Quantum Gates of Non-closed Paths Under Counterdiabatic Driving
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.06678v1
- Date: Wed, 09 Apr 2025 08:35:43 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-10 13:05:57.716265
- Title: Geometric Quantum Gates of Non-closed Paths Under Counterdiabatic Driving
- Title（参考訳）: 除圧運転時の非閉鎖経路の幾何学的量子ゲート
- Authors: Ximo Wang, Hongyan Fan, Zhengqi Bai, Yichi Zhang,
- Abstract要約: 非断熱的および非閉鎖的進化経路は、量子ゲートの忠実性において重要な役割を果たす。
準位相数(nu_textqua$)に基づく高忠実度量子制御フレームワークを提案する。
我々は幾何学的量子制御をトポロジカルプロテクションでブリッジし、耐雑音量子コンピューティングへの普遍的なアプローチを提供する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.02926424024021
- License:
- Abstract: Non-adiabatic and non-closed evolutionary paths play a significant role in the fidelity of quantum gates. We propose a high-fidelity quantum control framework based on the quasi-topological number ($\nu_{\text{qua}}$), which extends the traditional Chern number to characterize geometric responses in non-closed paths. By introducing a counterdiabatic gauge potential (AGP) that dynamically suppresses non-adiabatic transitions and reconstructs path curvature, we demonstrate that $\nu_{\text{qua}}$ -a relative homotopy invariant of compact manifolds in parameter space-quantifies the robustness of geometric phases during open-path quantum evolution. This integer invariant ensures gauge-invariant suppression of decoherence errors arising from dynamical phase coupling. By introducing nonlinear parametric ring paths, we address the defects caused by intermediate states in the Rydberg atomic system. Numerical simulations in the Kitaev superconducting chain and 2D transverse-field Ising model confirm that our protocol achieves quantum gate fidelity exceeding $\mathcal{F} > 0.9999$. We bridges geometric quantum control with topological protection, offering a universal approach to noise-resistant quantum computing.
- Abstract（参考訳）: 非断熱的および非閉鎖的進化経路は、量子ゲートの忠実性において重要な役割を果たす。
疑似位相数(\nu_{\text{qua}}$)に基づく高忠実な量子制御フレームワークを提案する。
非断熱遷移を動的に抑制し、経路曲率を再構成する反断熱量ポテンシャル(AGP)を導入することにより、パラメータ空間におけるコンパクト多様体の相対ホモトピー不変量$\nu_{\text{qua}}$ -aが開パス量子進化中の幾何位相のロバスト性を定式化することを示した。
この整数不変性は、動的位相結合に起因するデコヒーレンス誤差のゲージ不変性を確実にする。
非線形パラメトリック環経路を導入することにより、リドベルク原子系の中間状態に起因する欠陥に対処する。
北エブ超伝導チェーンと2次元横磁場イジングモデルにおける数値シミュレーションにより,このプロトコルが$\mathcal{F} > 0.9999$を超える量子ゲート忠実度を達成することを確認した。
我々は幾何学的量子制御をトポロジカルプロテクションでブリッジし、耐雑音量子コンピューティングへの普遍的なアプローチを提供する。
関連論文リスト
- State-independent geometric quantum gates via nonadiabatic and noncyclic
evolution [10.356589142632922]
滑らかな進化経路から純非断熱位相および非環状幾何位相を持つ普遍量子ゲートのスキームを提案する。
実装された幾何ゲートは、動的ゲートよりも強い強靭性を示し、循環経路を持つ幾何スキームを示す。
これらの高自明な量子ゲートは、大規模フォールトトレラント量子計算において有望である。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-09-04T02:55:58Z) - Quantum Gate Generation in Two-Level Open Quantum Systems by Coherent
and Incoherent Photons Found with Gradient Search [77.34726150561087]
我々は、非コヒーレント光子によって形成される環境を、非コヒーレント制御によるオープン量子系制御の資源とみなす。
我々は、ハミルトニアンにおけるコヒーレント制御と、時間依存デコヒーレンス率を誘導する散逸器における非コヒーレント制御を利用する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-02-28T07:36:02Z) - Measurement phase transitions in the no-click limit as quantum phase
transitions of a non-hermitean vacuum [77.34726150561087]
積分可能な多体非エルミートハミルトンの動的状態の定常状態における相転移について検討した。
定常状態で発生する絡み合い相転移は、非エルミートハミルトニアンの真空中で起こるものと同じ性質を持つ。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-01-18T09:26:02Z) - Non-Abelian braiding of graph vertices in a superconducting processor [144.97755321680464]
粒子の不識別性は量子力学の基本的な原理である。
非アベリア・エノンのブレイディングは、退化波動関数の空間において回転を引き起こす。
我々は,エノンの融合規則を実験的に検証し,それらの統計値を実現するためにそれらを編み取る。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-10-19T02:28:44Z) - Decimation technique for open quantum systems: a case study with
driven-dissipative bosonic chains [62.997667081978825]
量子系の外部自由度への不可避結合は、散逸(非単体)ダイナミクスをもたらす。
本稿では,グリーン関数の(散逸的な)格子計算に基づいて,これらのシステムに対処する手法を提案する。
本手法のパワーを,複雑性を増大させる駆動散逸型ボゾン鎖のいくつかの例で説明する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-02-15T19:00:09Z) - Enhanced nonlinear quantum metrology with weakly coupled solitons and
particle losses [58.720142291102135]
ハイゼンベルク(最大1/N)および超ハイゼンベルクスケーリングレベルにおける位相パラメータ推定のための干渉計測手法を提案する。
我々のセットアップの中心は、量子プローブを形成する新しいソリトンジョセフソン接合(SJJ)システムである。
このような状態は、適度な損失があっても最適な状態に近いことを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-08-07T09:29:23Z) - Superrobust Geometric Control of a Superconducting Circuit [13.19665385931542]
我々は,非断熱幾何学的ゲートが動的ゲートよりも必ずしも頑丈ではないことを示した。
このようなクロスカップリングを抑えるために,ゲート構造に対して異なる制約セットを実装し,強靭性を実現する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-07T10:01:12Z) - Nonadiabatic geometric quantum gates that are insensitive to
qubit-frequency drifts [8.750801670077806]
解析的幾何学的位相の現在の実装において、操作的および/またはランダムな誤差は幾何学的位相を誘導する条件を分解する傾向がある。
本稿では、経路設計戦略を適用し、両構成が単一ループ方式で普遍的な量子ゲートを実現できる理由を詳細に説明する。
提案手法は,高忠実かつロバストな量子ゲートの実現に向けた有望な方法を提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-16T12:05:45Z) - Noncyclic Geometric Quantum Gates with Smooth Paths via Invariant-based
Shortcuts [4.354697470999286]
Invariant-based shortcuts を用いて非循環的・非断熱的進化を伴う幾何量子ゲートを実現する手法を提案する。
提案手法は,スケーラブルな量子計算のための高忠実なフォールトトレラント量子ゲートを実現するための有望な方法である。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-02-01T15:05:29Z) - Dynamical Mean-Field Theory for Markovian Open Quantum Many-Body Systems [0.0]
非平衡ボソニックな力学平均場理論をマルコフ開量子系に拡張する。
第一の応用として、二体損失と非コヒーレントポンプを有する駆動散逸型Bose-Hubbardモデルの定常状態について述べる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-08-06T10:35:26Z) - Unraveling the topology of dissipative quantum systems [58.720142291102135]
散逸性量子系のトポロジーを量子軌道の観点から論じる。
我々は、暗状態誘導ハミルトニアンの集合がハミルトニアン空間に非自明な位相構造を課すような、翻訳不変の広い種類の崩壊モデルを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-07-12T11:26:02Z)
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。