論文の概要: Control Protocol for Dynamic Synthesis of Qubit and Qudit Gates Using Photonic Pulses and Magnetic Fields
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.04825v1
- Date: Fri, 05 Sep 2025 05:54:55 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-09-08 14:27:25.491893
- Title: Control Protocol for Dynamic Synthesis of Qubit and Qudit Gates Using Photonic Pulses and Magnetic Fields
- Title（参考訳）: フォトニックパルスと磁場を用いたクビットゲートとクビットゲートの動的合成制御プロトコル
- Authors: A. F. Urquijo Rodríguez, Edgar A. Gómez, H. Vinck-Posada,
- Abstract要約: 単一量子ビットと4レベル量子ゲートの動的合成のために設計された理論的制御プロトコルを提案する。
符号化された量子状態の集団の正確な操作は、システムのユニタリ進化を通じて達成可能であることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We propose a theoretical control protocol designed for the dynamic synthesis of single qubit and four-level qudit quantum gates using external parameters, such as photonic Gaussian pulses and magnetic fields, in a microcavity quantum well system. Our approach takes advantage of tunable coherent light matter interactions that can be modulated by the magnetic field between the exciton and negative trion coupled to the lowest photonic mode. We demonstrate that it is possible to achieve precise manipulation of populations of encoded quantum states through the unitary evolution of the system. In particular, we illustrate our optimization method for generating a single qubit gate with a mean fidelity of 99.99 as well as the realization of an iSWAP gate in the four level qudit case with a fidelity of 99.6.
- Abstract（参考訳）: マイクロキャビティ量子井戸システムにおいて,フォトニックガウスパルスや磁場などの外部パラメータを用いた単一量子ビットおよび4レベルキューディット量子ゲートの動的合成のために設計された理論的制御プロトコルを提案する。
提案手法は,最も低いフォトニックモードに結合した励起子と負のトリオンの磁場によって変調できる,可変コヒーレントな光物質相互作用を利用する。
符号化された量子状態の集団の正確な操作は、システムのユニタリ進化によって達成できることを実証する。
特に, 平均忠実度99.99の単一キュービットゲートを生成する最適化手法と, 忠実度99.6の4レベルキューディットケースにおけるiSWAPゲートの実現について述べる。
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