量子速度极限下单量子比特门的稳健控制
量子物理
2023-09-12 v1
摘要
快速性与稳健性在实现高保真量子计算门中均至关重要，但在实践中不得不在二者间权衡。本文研究潜在的稳健时间最优控制问题，以取得最佳平衡。基于系统酉传播子的泰勒展开，我们将设计问题表述为增广有限维系统在量子速度极限（QSL）下的最优控制，其中稳健性由级数截断阶数来度量。随后引入梯度下降算法，依次寻求对应于不同稳健性阶数的 QSL。对单量子比特系统的数值模拟表明，所获得的时间最优控制脉冲能有效抑制由量子比特频率与场幅不确定性引起的门误差（达到规定的稳健阶数）。这些结果为量子电路脉冲级编译中脉冲长度的选择提供了实用指南。
引用
@article{arxiv.2309.05360,
title = {Robust Control of Single-Qubit Gates at the Quantum Speed Limit},
author = {Xi Cao and Jiangyu Cui and Man Hong Yung and Re-Bing Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.05360},
year = {2023}
}