三能级系统中利用非绝热捷径脉冲快速鲁棒地制备任意单量子比特态
量子物理
2019-04-09 v1
摘要
高保真量子比特初始化对于容错量子算法中的高效纠错具有重要意义。在量子系统中,量子比特频率间隔很近,将速度与鲁棒性这两个优势结合以实现高保真态制备与操控是具有挑战性的。受绝热捷径概念启发,我们从理论上提出了基于逆工程的捷径脉冲,并针对频率失谐和拉比频率中的系统误差进一步优化了脉冲。该协议与频率选择性相关,被应用于稀土离子量子比特系统,其中同样需要避免对频率相邻量子比特的激发。此外,与绝热复双曲正割脉冲的对比表明,这些专用初始化脉冲可使离子处于激发态的时间减少为原来的六分之一,这在相干时间受限的系统中对于达到量子纠错可处理的错误率十分重要。该方法也可能适用于超导量子比特,以及任何以频率寻址量子比特的其他系统。
引用
@article{arxiv.1904.03847,
title = {Fast and robust creation of an arbitrary single qubit state by nonadiabatic shortcut pulses in a three-level system},
author = {Ying Yan and Yi Chao Li and Adam Kinos and Andreas Walther and Chunyan Shi and Lars Rippe and Joel Moser and Stefan Kröll and Xi Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.03847},
year = {2019}
}
备注
15 pages, 9 figures