論文の概要: Trajectory-Protected Quantum Computing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.12771v1
• Date: Tue, 14 Oct 2025 17:51:03 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-15 19:02:32.429838
• Title: Trajectory-Protected Quantum Computing
• Title（参考訳）: 軌道検出量子コンピューティング
• Authors: Barbara Šoda, Pierre-Antoine Graham, T. Rick Perche, Gurpahul Singh,
• Abstract要約: 量子ビットの運動を利用してデコヒーレンスから保護する量子コンピューティングモデルを実証する。 圧縮された状態の量子場から絡み合いを抽出することにより、逆回転する波動項と2量子ゲートを刺激することにより、1量子ゲートを実行することができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We introduce a novel method that simultaneously isolates a quantum computer from decoherence and enables the controlled implementation of computational gates. We demonstrate a quantum computing model that utilizes a qubit's motion to protect it from decoherence. We model a qubit interacting with a quantum field via the standard light-matter interaction model: an Unruh-DeWitt detector, i.e., the qubit, follows a prescribed classical trajectory while interacting with a scalar quantum field. We switch off the rotating-wave terms, i.e., the resonant transitions, using the technique of acceleration-induced transparency which eliminates the dominant decoherence channels by controlling the qubit's trajectory. We are able to perform one-qubit gates by stimulating the counter-rotating wave terms (i.e., the non-resonant transitions) and two-qubit gates by extracting the entanglement from the quantum field prepared in a squeezed state. Finally, we discuss the fundamental limits on quantum error protection: on the trade-off between isolating a quantum computer from decoherence, and the speed with which entangling gates may be applied, comparable to the Eastin-Knill theorem for quantum error correction.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,量子コンピュータをデコヒーレンスから同時に分離し,計算ゲートの制御実装を可能にする新しい手法を提案する。 量子ビットの運動を利用してデコヒーレンスから保護する量子コンピューティングモデルを実証する。 我々は、標準的な光-物質相互作用モデルにより量子場と相互作用する量子ビットをモデル化する:Unruh-DeWitt検出器、すなわち、量子ビットは、スカラー量子場と相互作用しながら、所定の古典的軌道に従う。 我々は、アクビットの軌道を制御し、支配的なデコヒーレンスチャネルを除去するアクセラレーション誘起透明性技術を用いて、回転波項、すなわち共鳴遷移をオフにする。 圧縮された状態の量子場から絡み合いを抽出することにより、逆回転する波動項(すなわち非共鳴遷移)と2量子ゲートを刺激することにより、1量子ゲートを実行することができる。 最後に、量子エラー保護の基本的限界について論じる: 量子コンピュータをデコヒーレンスから分離する間のトレードオフと、エンタングゲートを適用できる速度について、量子エラー補正のイーストン・ニールの定理に匹敵する。

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