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基于Landau-Zener-Stückelberg-Majorana跃迁的快速量子门

量子物理 2023-09-04 v1 介观与纳米尺度物理 超导电性

摘要

快速量子门对于实现高效且抗错的量子计算至关重要。本工作中我们分析Landau-Zener-Stückelberg-Majorana (LZSM) 强驱动协议,旨在实现快速门,尤其关注小能隙量子比特。我们推导了解析方程,以确定采用单周期正弦脉冲实现单量子比特和双量子比特门的具体驱动参数集合。我们的方法避免了实验上扫描大范围参数的需要,而是允许在解析预测值附近精细调节器件。我们分析了弛豫和退相干对脉冲幅度和频率的依赖性,获得了缓解环境效应影响的驱动参数最优区间。我们的结果聚焦于单量子比特 Xπ2X_{\frac{\pi}{2}}Yπ2Y_{\frac{\pi}{2}} 和恒等门的研究。此外,我们提出 bSWAP\sqrt{\rm{bSWAP}} 作为通过鲁棒LZSM驱动协议可实现的最简单双量子比特门。

关键词

引用

@article{arxiv.2309.00601,
  title  = {Fast quantum gates based on Landau-Zener-St\"uckelberg-Majorana transitions},
  author = {Joan J. Caceres and Daniel Dominguez and Maria Jose Sanchez},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2309.00601},
  year   = {2023}
}