論文の概要: Fast and Robust Remote Two-Qubit Gates on Distributed Qubits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.01418v1
- Date: Mon, 03 Nov 2025 10:12:16 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-11-05 20:56:29.065856
- Title: Fast and Robust Remote Two-Qubit Gates on Distributed Qubits
- Title（参考訳）: 分散ビット上での高速かつロバストなリモート2量子ゲート
- Authors: Yunan Li, Xi Zhang, Weixin Zhang, Ruonan Guo, Yu Zhang, Xinsheng Tan, Yang Yu,
- Abstract要約: 本稿では,パラメトリック変調を用いた遠隔量子幾何ゲートスキームを提案し,実証する。
高速リモートSWAPと$sqrttextSWAP$ゲートを高忠実度で実現し,約30秒で動作を完了した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 13.099136824902303
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Distributed quantum computing offers a potential solution to the complexity of superconducting chip hardware layouts and error correction algorithms. High-quality gates between distributed chips enable the simplification of existing error correction algorithms. This article proposes and demonstrates a remote quantum geometric gate scheme via parametric modulation. Our scheme inherits the intrinsic robustness of geometric phases. Meanwhile, by employing gradient-based optimization algorithms(Adaptive Moment Estimation) from deep learning, we design control waveforms that significantly suppress population leakage. We experimentally realize the rapid remote SWAP and $\sqrt{\text{SWAP}}$ gates with high fidelity, completing operation in about 30 ns. The gate error of SWAP ($\sqrt{\text{SWAP}}$) is 1.16\% (0.91\%) after excluding the effect of energy relaxation. The simulation demonstrate that this scheme can be implemented in the distributed chips connected by cables extending several meters. Our results highlight the effectiveness of the proposed protocol in enabling modular quantum processors, offering a promising path toward the realization of fault-tolerant quantum computation.
- Abstract（参考訳）: 分散量子コンピューティングは、超伝導チップハードウェアレイアウトとエラー訂正アルゴリズムの複雑さに対する潜在的な解決策を提供する。
分散チップ間の高品質ゲートは、既存の誤り訂正アルゴリズムの単純化を可能にする。
本稿では,パラメトリック変調を用いた遠隔量子幾何ゲートスキームを提案し,実証する。
我々のスキームは、幾何学的位相の本質的なロバスト性を継承する。
一方、ディープラーニングからの勾配に基づく最適化アルゴリズム(適応モーメント推定)を用いて、人口流出を著しく抑制する制御波形を設計する。
高速リモートSWAPと$\sqrt{\text{SWAP}}$ゲートを高忠実度で実現し,約30 nsで動作を完了した。
SWAP(\sqrt{\text{SWAP}}$)のゲート誤差はエネルギー緩和効果を除いた1.16\%(0.91\%)である。
シミュレーションにより、この方式は、数メートルのケーブルで接続された分散チップに実装可能であることを示した。
本研究は,モジュール型量子プロセッサの実現における提案プロトコルの有効性を強調し,フォールトトレラント量子計算の実現に向けた将来性を示すものである。
関連論文リスト
- Evolutionary-Based Circuit Optimization for Distributed Quantum Computing [3.5852827516109564]
進化的アルゴリズム(EA)を評価し、必要な通信量を減らすために、所定の回路を最適化する。
必要なグローバルゲートを89%以上削減できると同時に,高い忠実度を達成できることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-09-09T18:23:26Z) - Joint Transmit and Pinching Beamforming for Pinching Antenna Systems (PASS): Optimization-Based or Learning-Based? [89.05848771674773]
MISO (Multiple-input Single-output) フレームワークを提案する。
それは複数の導波路で構成されており、多数の低コストアンテナ(PA)を備えている。
PAの位置は、大規模パスと空間の両方にまたがるように再構成することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-02-12T18:54:10Z) - SWAP-less Implementation of Quantum Algorithms [0.0]
本稿では,接続性に制限のあるデバイスにアルゴリズムを実装するために,パリティ量子情報のフローを追跡するフォーマリズムを提案する。
我々は、エンタングゲートが量子状態を操作するだけでなく、量子情報の伝達にも活用できるという事実を活用している。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-08-20T14:51:00Z) - A Fast and Adaptable Algorithm for Optimal Multi-Qubit Pathfinding in Quantum Circuit Compilation [0.0]
この研究は、量子回路のコンパイルマッピング問題における臨界サブルーチンとして、マルチキュービットパスフィンディングに焦点を当てている。
本稿では,回路SWAPゲート深さに対して量子ハードウェア上で量子ビットを最適にナビゲートする二進整数線形計画法を用いてモデル化したアルゴリズムを提案する。
我々は、様々な量子ハードウェアレイアウトのアルゴリズムをベンチマークし、計算ランタイム、解SWAP深さ、累積SWAPゲート誤差率などの特性を評価した。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-05-29T05:59:15Z) - Efficient and Scalable Architectures for Multi-Level Superconducting Qubit Readout [0.8999666725996978]
多くのプロセッサのモダリティは本質的にマルチレベルシステムであり、計算部分空間の外のエネルギーレベルに時々リークする。
本稿では,FPGAのリソース使用量をベースラインと比較して60ドル削減する,スケーラブルで高忠実な3レベルリードアウトを提案する。
我々の設計では、オフザシェルのFPGA上での効率的なリアルタイム実装をサポートし、ベースラインよりも6.6%の読み出し精度の向上を実現している。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-05-14T22:32:51Z) - Fast Flux-Activated Leakage Reduction for Superconducting Quantum
Circuits [84.60542868688235]
量子ビット実装のマルチレベル構造から生じる計算部分空間から漏れること。
パラメトリックフラックス変調を用いた超伝導量子ビットの資源効率向上のためのユニバーサルリーク低減ユニットを提案する。
繰り返し重み付け安定化器測定におけるリーク低減ユニットの使用により,検出されたエラーの総数を,スケーラブルな方法で削減できることを実証した。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-09-13T16:21:32Z) - Direct pulse-level compilation of arbitrary quantum logic gates on superconducting qutrits [36.30869856057226]
任意のqubitおよびqutritゲートを高忠実度で実現でき、ゲート列の長さを大幅に削減できることを示す。
最適制御ゲートは少なくとも3時間ドリフトでき、同じ校正パラメータを全ての実装ゲートに利用できることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-07T22:15:43Z) - Optimized fermionic SWAP networks with equivalent circuit averaging for
QAOA [2.3362993651992863]
量子近似最適化アルゴリズム(QAOA)のためのフェミオンSWAPネットワークの実行を最適化する。
等価回路平均化(Equivalent Circuit Averaging)を導入し,量子回路コンパイルにおける自由度をランダム化する。
超伝導量子プロセッサ上の4つのトランスモン量子ビット上での深さp = 1のQAOAの誤差(経時変化距離)を平均60%低減する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-11-08T15:32:05Z) - Accurate methods for the analysis of strong-drive effects in parametric
gates [94.70553167084388]
正確な数値と摂動解析手法を用いて効率的にゲートパラメータを抽出する方法を示す。
我々は,$i$SWAP, Control-Z, CNOT など,異なる種類のゲートに対する最適操作条件を同定する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-07-06T02:02:54Z) - Improving the Performance of Deep Quantum Optimization Algorithms with
Continuous Gate Sets [47.00474212574662]
変分量子アルゴリズムは計算的に難しい問題を解くのに有望であると考えられている。
本稿では,QAOAの回路深度依存性能について実験的に検討する。
この結果から, 連続ゲートセットの使用は, 短期量子コンピュータの影響を拡大する上で重要な要素である可能性が示唆された。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-05-11T17:20:51Z)
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。