噪声存在下绝热协议的最优控制场优化
量子物理
2023-06-13 v1
摘要
量子控制技术被用于在有噪声的情况下执行绝热量子计算。首先,我们分析了两量子比特的绝热纠缠协议(AEP)。在这种情况下,我们发现该协议对噪声非常鲁棒。其背后的原因与所选哈密顿量有关,其中初始哈密顿量的基态不受噪声影响。此情况下的最优控制解是将系统置于其基态,并在时间演化结束时施加快速脉冲以使量子比特纠缠。其次,我们探究了一个由三量子比特组成的系统,其目标是将第一个量子比特隐形传态到第三个量子比特。在这种情况下,系统的基态不像 AEP 那样具有相同的抗噪鲁棒性。为提高抗噪鲁棒性,我们提议加入一个局部控制场,可将系统驱动到一个中间态,该态相比其他态对噪声更鲁棒。目标态同样在最终时刻通过快速脉冲实现。我们发现该方法在保真度上提供了显著增益,并可在不久的将来改善所谓含噪中等规模量子(NISQ)器件中的绝热量子计算。
引用
@article{arxiv.2306.07269,
title = {Optimizing control fields for adiabatic protocols in the presence of noise},
author = {Marllos E. F. Fernandes and Emanuel F. de Lima and Leonardo K. Castelano},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.07269},
year = {2023}
}
备注
7 pages, 10 figures