基于电路量子电动力学的量子信息处理
介观与纳米尺度物理
2009-11-11 v2 超导电性
量子物理
摘要
我们从理论上研究了电路 QED 架构中的单量子比特和双量子比特动力学。我们关注当前的实验设计 [Wallraff 等人，Nature 431, 162 (2004)；Schuster 等人，Nature 445, 515 (2007)]，其中超导电荷量子比特电容耦合到一个高 Q 值超导共面谐振器。在该系统中，逻辑门通过用微波场驱动谐振器来实现。该架构的优点在于它允许非最近邻量子比特之间的多量子比特门，并允许并行实现门，为基于超导电路的无容错量子计算开辟了可能性。在本文中，我们专注于不需要偏离电荷简并“甜点”的单量子比特和双量子比特门。这是有利的，因为它有助于增加量子比特退相干时间，并且不需要修改原始电路 QED。然而，这些门在某些情况下可能比不使用此约束的门慢。我们讨论了五种类型的双量子比特门，包括基于虚光子、谐振器实激发的门以及基于几何相位的门。我们还指出了在电荷简并点工作时选择定则的重要性。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0612038,
title = {Quantum information processing with circuit quantum electrodynamics},
author = {Alexandre Blais and Jay Gambetta and A. Wallraff and D. I. Schuster and S. M. Girvin and M. H. Devoret and R. J. Schoelkopf},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0612038},
year = {2009}
}
备注
23 pages, 8 figures