論文の概要: Optimized ancillary drive for fast Rydberg entangling gates
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.21512v1
- Date: Wed, 25 Feb 2026 02:57:49 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-02-26 18:19:16.680271
- Title: Optimized ancillary drive for fast Rydberg entangling gates
- Title（参考訳）: 高速Rydbergエンタングゲートの最適補助駆動
- Authors: Rui Li, Min-Hua Zhang, Jing Qian,
- Abstract要約: 我々は,2光子ラビ周波数を向上するため,最適化された補助駆動を用いた2量子CZゲートの高速実装を開発した。
87$Rbの原子に対する実験的に実現可能なパラメータを考えると、そのようなCZゲートの実行時間を30$%以上短縮できることが示される。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.586151547829987
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Reaching fast and robust two-qubit gates with low infidelities has been an outstanding challenge for the long-term goal of useful quantum computers. Typically, optimizing the pulse shapes can minimize the gate infidelity and improve its robustness to certain types of errors; yet it remains incapable of speeding up the gate execution time which is fundamentally restricted by the attainable Rabi frequency in a realistic setup. In this work, we develop a fast implementation of two-qubit CZ gates using optimized ancillary drive to enhance the two-photon Rabi frequency between the ground and Rydberg states.This ancillary drive can work in an error-robustness framework without increasing the original gate infidelity in the absence of the drive. Considering the experimentally feasible parameters for $^{87}$Rb atoms, we demonstrate that the execution time required for such CZ gates can be shortened by more than 30$\%$ as compared to standard two-photon protocols arising the gate fidelity above 0.9954 by taking account of all relevant error sources. Our results reduce the high-power laser requirement and unlock the potential toward fast, high-fidelity quantum operations for large-scale quantum computation with neutral atoms.
- Abstract（参考訳）: 高速でロバストな2量子ビットゲートを低い不完全性で保持することは、有用な量子コンピュータの長期的な目標にとって大きな課題である。
通常、パルス形状の最適化は、ゲートの不忠実性を最小化し、特定の種類のエラーに対して堅牢性を向上させることができるが、現実的な設定では、到達可能なRabi周波数によって根本的に制限されるゲート実行時間を高速化することができない。
本研究では,2ビットCZゲートを最適化したアシラリードライブを用いて高速に実装し,地上とリュードベルクの2光子ラビ周波数を向上する。
このようなCZゲートに要する実行時間を、0.9954以上の標準2光子プロトコルと比較して30$\%$以上短縮できることを示す。
この結果から,中性原子を用いた大規模量子計算において,高出力レーザーの要求を減らし,高速かつ高忠実な量子演算へのポテンシャルを解き放つことができた。
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