通过耦合超导量子比特生成高保真受控非逻辑门
超导电性
2009-11-13 v2
摘要
基于Weyl腔室操控方法的先前结果，我们展示了如何通过直接应用某些包含Rabi项的、具有固定耦合常数的物理相关哈密顿量来生成高保真受控非门。此类哈密顿量常用于描述由局部射频脉冲驱动的两个超导量子比特。研究发现，为了在具有强度为g的电容耦合系统中实现100%的保真度，一个Rabi项就足够了。我们给出了实现此类CNOT所需的物理参数的精确值。门时间和所有可能的Rabi频率被发现为t=π/(2g)和Ω_1/g = √(64n²-1)，n=1,2,3,...。在具有电感耦合（以附加常数k为特征）的系统中生成完美的CNOT，则需要同时存在两个Rabi项。门时间同样为t = π/(2g)，但现在有无限多个解，每个解在k的特定范围内有效，并由一对正整数(n,m)表征。我们根据耦合常数的符号区分两种情况：(1) 反铁磁情况(k≥0)；(2) 铁磁情况(k≤0)。本文最后考虑了通过切换到共振导致的保真度退化。基于四阶Magnus展开的时间演化模拟揭示了与精确情况相似的门特性，但门时间略短，Rabi频率值有所偏移。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0701532,
title = {Generation of high-fidelity controlled-not logic gates by coupled superconducting qubits},
author = {Andrei Galiautdinov},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0701532},
year = {2009}
}
备注
14 pages, 1 figure (select PostScript to view); minor corrections; added Appendix: Derivation of the Hamiltonian for inductively coupled flux qubits