基于超导 Xmon 量子比特的非绝热几何门实验实现
量子物理
2019-09-24 v1 超导电性
摘要
几何相位仅依赖于演化路径而与演化细节无关，因此具有一些内在的噪声抑制特征。基于不同的几何相位，人们提出了多种量子门，例如基于非绝热阿贝尔几何相位的非绝热几何门，以及基于非绝热非阿贝尔几何相位的非绝热全纯门。迄今为止，非绝热全纯单量子比特门已在超导 transmon 上得到实验演示，其中级联构型的最低三个能级均被用于操作中。然而，transmon 的第二激发态相干时间较短，导致量子门保真度降低。在此，我们利用超导 Xmon 量子比特实验实现了基于阿贝尔几何相位的非绝热几何单量子比特门。该实现在 Xmon 量子比特的最低两个能级上进行，从而避免了第二激发态较短相干时间的影响。实验结果表明，通过量子过程层析和随机基准测试表征的单量子比特门平均保真度分别可达 99.6% 和 99.7%。
引用
@article{arxiv.1909.09970,
title = {Experimental realization of nonadiabatic geometric gates with a superconducting Xmon qubit},
author = {P. Z. Zhao and Zhangjingzi Dong and Zhenxing Zhang and Guoping Guo and D. M. Tong and Yi Yin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.09970},
year = {2019}
}