基于交叉共振纠缠的超导transmon量子处理器中CNOT门操作的不对称性
量子物理
2020-09-04 v1
摘要
受控非（CNOT）门通常包含在量子处理器的标准门集中，并提供纠缠量子位的重要方式。对于使用交叉共振纠缠技术的定频量子位，用较高频率量子位控制较低频率量子位可比用较低频率量子位作控制实现更短的纠缠时间。因此，当需要实现由较低频率量子位作逻辑控制的CNOT门时，编译器可通过等效电路实现该功能，例如在较高频率量子位控制的CNOT门前后对两量子位均放置Hadamard门。然而，由于实现方式取决于哪个量子位为控制位，一个自然的问题是关于各实现方式的相对性能。我们利用IBM Q网络上的量子处理器对此进行了探究。使用的基本电路由创建Bell态的操作组成，其后接逆操作以在无误差时将量子位恢复至初态（Hadamard + CNOT + barrier + CNOT + Hadamard）。通过使用该基本电路的倍数改变电路深度。观测到末态误差的不对称性随电路深度增加而增强。该不对称性的强度与方向对每对测试的耦合量子位而言独特但可重复。该观测表明，应对相关量子位的CNOT实现不对称性进行表征，并纳入电路转译（transpilation）中，以在特定计算中获得最佳精度。
引用
@article{arxiv.2009.01333,
title = {Asymmetry of CNOT gate operation in superconducting transmon quantum processors using cross-resonance entangling},
author = {Travis Hurant and Daniel D. Stancil},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.01333},
year = {2020}
}