論文の概要: Refine coherent control of atomic qubits via wave-function approach conditioned on no-decay

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.20042v1
• Date: Wed, 24 Sep 2025 12:09:21 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-02 17:24:23.809211
• Title: Refine coherent control of atomic qubits via wave-function approach conditioned on no-decay
• Title（参考訳）: 非縮退条件付き波動関数法による原子量子ビットのコヒーレント制御
• Authors: Yuan Sun,
• Abstract要約: 成功した量子論理ゲートは、自然放出のような崩壊事象は発生しないという条件で操作する必要がある。 非デカイで条件付けられた力学に対するシュル「オーディンガー方程式の修正版が提示される。 原子量子プラットフォームにおけるゲートおよびリードアウトプロセスについて論じる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.161562398794914
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: As a fundamental phenomenon in quantum systems, spontaneous emission constitutes an inevitable source of error, which ultimately degrades the fidelity of quantum logic gates. A successful quantum logic gate needs to operate on the condition that no decay event, such as spontaneous emission, occurs. Such successes can be ensured by post-selection based on syndrome extraction according to the theory of quantum error correction or quantum error mitigation. In this case, the wave function of qubits remains a pure state but is subject to additional influences from spontaneous emission, even without actual decay events. Therefore, such a process must be appropriately described by a modified version of Schr\"odinger equation for the dynamics conditioned on no-decay. Calculations reveal that this effect must be seriously taken into consideration for the design of high-fidelity quantum logic gates. With respect to realistic experimental conditions, even if the coherence is well preserved, improving the fidelity of manipulating physical qubits requires careful consideration of the subtle influences of decay processes such as spontaneous emission. Specifically, the gate and readout processes in the atomic qubit platform are discussed.
• Abstract（参考訳）: 量子系の基本的な現象として、自然放出は必然的にエラーの原因となり、最終的には量子論理ゲートの忠実さを低下させる。 成功した量子論理ゲートは、自然放出のような崩壊事象は発生しないという条件で操作する必要がある。 このような成功は、量子エラー補正理論や量子エラー緩和理論に基づくシンドローム抽出に基づくポストセレクションによって保証することができる。 この場合、クォービットの波動関数は純粋な状態のままであるが、実際の崩壊イベントがなくても自然放出による追加の影響を受ける。 したがって、そのような過程は、非デカイで条件付けられた力学に対するシュリンガー方程式の修正版によって適切に記述されなければならない。 計算によれば、この効果は高忠実度量子論理ゲートの設計に真剣に考慮する必要がある。 現実的な実験条件に関しては、コヒーレンスが十分に保存されているとしても、物理量子ビットを操作することの忠実さを改善するには、自然放出のような崩壊過程の微妙な影響を慎重に考慮する必要がある。 具体的には,原子量子プラットフォームにおけるゲートおよびリードアウトプロセスについて論じる。

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