超导回路中任意非绝热完整单量子比特量子门的单循环实现

导读:

几何相位可以抗噪音,因而它提供了一条通往高保真度量子操控的高鲁棒性的道路。本文中作者在实验上对于超导transmon量子比特和微波谐振腔以单循环的方式,给出了任意非绝热完整单量子比特量子门。两种情况都使用了一个辅助态,另外,两个被控制但不断变化的幅度和相位的共振微波驱动被同时施加,以实现量子门的任意性。在transmon量子比特上实现的量子门的保真度达到了0.996,这可由随机化的基准表征;而微波腔实现的量子门基于完整量子过程层析,给出了平均为0.978的保真度。原则上讲,量子比特和腔体构成的非平庸两量子比特完整量子门可基于文中给出的实验方案得以实现。因而,本文的实验铺平了通向使用超导回路中量子比特和腔体,实际进行非绝热完整量子操控的道路。

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