論文の概要: High-fidelity molecular quantum logic gates resilient to interaction fluctuation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.19741v1
• Date: Tue, 19 May 2026 12:11:47 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-20 15:03:09.321476
• Title: High-fidelity molecular quantum logic gates resilient to interaction fluctuation
• Title（参考訳）: 高忠実性分子量子論理ゲートは相互作用変動に耐性がある
• Authors: Yan Lu, Xiao-Feng Shi,
• Abstract要約: グローバルマイクロ波励起の2ドルパルスは高忠実度制御相ゲートが得られることを示す。 ゲートはDDIが結合した状態に頼らないため、DDIの不確実性に耐性がある。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 18.425228375218236
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Optically trapped polar molecules are promising for quantum information processing, yet the accuracy of an entangling molecular gate is limited by the uncertainty of dipole-dipole interactions~(DDI) from the molecular motion in traps. We show that two $π$ pulses of global microwave excitation can yield a high-fidelity controlled-phase gate when assisted by two single-qubit gates. The gate is resilient to the uncertainty of DDI because it does not rely on populating DDI-coupled states. Further, the controlled phase is fully tunable by varying the relative phase of the two global microwave pulses, and, hence, the gate can find applications in a wide range of quantum algorithms involving quantum Fourier transform. Moreover, we introduce a motional-mode separation technique to quantum mechanically study the influence of the molecular motion, which shows that the gate fidelity can be over 0.9999 with typical experimental conditions.
• Abstract（参考訳）: 光に閉じ込められた極性分子は量子情報処理に期待できるが、絡み合う分子ゲートの精度は、トラップ内の分子運動からの双極子-双極子相互作用(DDI)の不確実性によって制限される。 グローバルマイクロ波励起の2つのπ$パルスは、2つの単一量子ゲートの支援を受けると、高忠実度制御相ゲートが得られることを示す。 ゲートはDDIが結合した状態に頼らないため、DDIの不確実性に耐性がある。 さらに、制御された位相は、2つの大域マイクロ波パルスの相対位相を変化させて完全に調整可能であり、そのため、ゲートは量子フーリエ変換を含む幅広い量子アルゴリズムの応用を見つけることができる。 さらに、分子運動の影響を量子力学的に研究するための運動モード分離手法を導入し、典型的な実験条件でゲートの忠実度が0.9999以上であることを示す。

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