基于量子最速降线法的快速高保真几何量子控制
量子物理
2021-05-13 v1
摘要
我们在金刚石中的杂化自旋寄存器上，用最速降线方法实验演示了量子系统的快速高保真几何控制。基于时间最优普适几何控制，在氮空位中心自旋态上实现了保真度超过 99.2% 的单比特几何门，平均时长较传统几何方法缩短 74.9%。在杂化自旋寄存器上，快速几何双量子比特门保真度超过 96.5%。借助这些快速高保真门，我们实现了量子纠缠增强的相位估计算法，并在室温下演示了海森堡量子极限。与传统几何线路相比，测量带宽与灵敏度分别提升 3.5 倍和 2.9 倍。因此，我们的结果表明，基于快速几何路径的高保真量子控制将成为量子信息处理广泛实践应用中的通用工具。
引用
@article{arxiv.2105.05481,
title = {Fast high-fidelity geometric quantum control with quantum brachistochrones},
author = {Yang Dong and Ce Feng and Yu Zheng and Xiang-Dong Chen and Guang-Can Guo and Fang-Wen Sun},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.05481},
year = {2021}
}
备注
15 pages, 7 figures