উচ্চ-মানের শারীরিক কিউবিটগুলির নির্বাচন-পরবর্তী-মুক্ত প্রস্তুতি

উচ্চ-মানের শারীরিক কিউবিটগুলির নির্বাচন-পরবর্তী-মুক্ত প্রস্তুতি

বেন বারবার, নিল আই. গিলেস্পি এবং জেএম টেলর

রিভারলেন, কেমব্রিজ, যুক্তরাজ্য

এই কাগজ আকর্ষণীয় খুঁজুন বা আলোচনা করতে চান? স্কাইটে বা স্কাইরেটে একটি মন্তব্য দিন.

বিমূর্ত

সুসংগত ক্রিয়াকলাপের জন্য দ্রুতগতিতে গেট বিশ্বস্ততার উন্নতির অর্থ হল রাষ্ট্রীয় প্রস্তুতি এবং পরিমাপ (SPAM) এর ত্রুটিগুলি কোয়ান্টাম কম্পিউটারের ত্রুটি-সহনশীল অপারেশনের জন্য ত্রুটির একটি প্রধান উৎস হয়ে উঠতে পারে। এটি সুপারকন্ডাক্টিং সিস্টেমে বিশেষত তীব্র, যেখানে পরিমাপের বিশ্বস্ততা এবং কিউবিট লাইফটাইমের ট্রেডঅফ সামগ্রিক কর্মক্ষমতা সীমিত করে। সৌভাগ্যবশত, প্রস্তুতি এবং পরিমাপের মূলত ক্লাসিক্যাল প্রকৃতি ক্লাসিক্যাল কন্ট্রোল এবং পোস্ট-নির্বাচনের সাথে মিলিত অক্জিলিয়ারী কিউবিট ব্যবহার করে গুণমান উন্নত করার জন্য বিভিন্ন ধরনের কৌশল সক্ষম করে। বাস্তবে, যাইহোক, নির্বাচন-পরবর্তী সিন্ড্রোম নিষ্কাশনের মতো প্রক্রিয়াগুলির সময়সূচীকে ব্যাপকভাবে জটিল করে তোলে। এখানে আমরা কোয়ান্টাম সার্কিটের একটি পরিবার উপস্থাপন করছি যেগুলি উচ্চ-মানের |0$rangle$ স্টেটগুলি পোস্ট-নির্বাচন ছাড়াই প্রস্তুত করে, পরিবর্তে CNOT এবং Toffoli গেটগুলি ব্যবহার করে নন-লিনিয়ারলি কম্পিউটেশনাল ভিত্তিতে পারমিউট করে৷ আমরা যখন দুই-কুবিট গেটের বিশ্বস্ততার ত্রুটি 0.2% এর নিচে চলে যায় তখন আমরা অর্থপূর্ণ পারফরম্যান্সের উন্নতি খুঁজে পাই, এবং যখন নেটিভ টফোলি গেট পাওয়া যায় তখন আরও ভালো পারফরম্যান্স পাই।

► বিবিটেক্স ডেটা

। তথ্যসূত্র

[1] ফ্রাঙ্ক আরুতে, কুনাল আর্য, রায়ান বাব্বুশ, ডেভ বেকন, জোসেফ সি. বারডিন, রামি বারেন্ডস, রুপক বিশ্বাস, সার্জিও বোইক্সো, ফার্নান্দো জিএসএল ব্র্যান্ডাও, ডেভিড এ. বুয়েল, এবং অন্যান্য। একটি প্রোগ্রামেবল সুপারকন্ডাক্টিং প্রসেসর ব্যবহার করে কোয়ান্টাম আধিপত্য। প্রকৃতি, 574 (7779): 505–510, 2019। 10.1038/​s41586-019-1666-5।
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41586-019-1666-5

[2] জ্যাকব জেড ব্লুমফ, অ্যান্ড্রু এস প্যান, টাইলার ই. কিটিং, রিড ডব্লিউ অ্যান্ড্রুস, ডেভিড ডব্লিউ বার্নস, তেরেসা এল ব্রেখট, এডওয়ার্ড টি. ক্রোক, লারকেন ই. ইউলিস, জ্যাকব এ. ফাস্ট, ক্লেটন এসি জ্যাকসন, অ্যারন এম. জোন্স, জোসেফ কেরকখফ, রবার্ট কে. ল্যাঞ্জা, কেট রাচ, ব্রায়ান জে. থমাস, রোল্যান্ড ভেলন্টা, অ্যারন জে. ওয়েইনস্টেইন, থ্যাডেউস ডি. ল্যাড, কেভিন ইঙ্গ, ম্যাথিউ জি. বোর্সেলি, অ্যান্ড্রু টি. হান্টার, এবং ম্যাথিউ টি। রাখের। ট্রিপল-কোয়ান্টাম-ডট স্পিন কিউবিটগুলিতে দ্রুত এবং উচ্চ-বিশ্বস্ত অবস্থার প্রস্তুতি এবং পরিমাপ। PRX কোয়ান্টাম, 3: 010352, মার্চ 2022। 10.1103/​PRXQuantum.3.010352। URL https://​/​doi.org/​10.1103/​PRXQuantum.3.010352।
https://​doi.org/​10.1103/​PRXQuantum.3.010352

[3] P. Oscar Boykin, Tal Mor, Vwani Roychowdhury, Farrokh Vatan, and Rutger Vrijen. অ্যালগরিদমিক কুলিং এবং স্কেলযোগ্য NMR কোয়ান্টাম কম্পিউটার। ন্যাশনাল একাডেমি অফ সায়েন্সেসের কার্যধারা, 99 (6): 3388–3393, 2002। 10.1073/​pnas.241641898।
https: / / doi.org/ 10.1073 / pnas.241641898

[4] Gilles Brassard, Yuval Elias, Tal Mor, এবং Yossi Weinstein. অ্যালগরিদমিক কুলিং এর সম্ভাবনা এবং সীমাবদ্ধতা। ইউরোপিয়ান ফিজিক্যাল জার্নাল প্লাস, 129 (11): 1–16, 2014। 10.1140/eepjp/​i2014-14258-0।
https://​doi.org/​10.1140/​epjp/​i2014-14258-0

[5] এস এম ব্রুয়ার, জে.-এস. চেন, এএম হ্যানকিন, ইআর ক্লেমেন্টস, সিডব্লিউ চৌ, ডিজে ওয়াইনল্যান্ড, ডিবি হিউম এবং ডিআর লিব্র্যান্ড। $^{27}$Al$^{+}$ কোয়ান্টাম-লজিক ঘড়ি ${10}^{{-}18}$ এর নিচে একটি পদ্ধতিগত অনিশ্চয়তা সহ। ফিজ। Rev. Lett., 123: 033201, Jul 2019. 10.1103/​physRevLett.123.033201। URL https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevLett.123.033201।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজিরভাইলেট .123.033201

[6] বেঞ্জামিন ডেসেফ। Yquant: মানব-পাঠযোগ্য ভাষায় কোয়ান্টাম সার্কিট টাইপসেটিং। 2020। 10.48550/​ARXIV.2007.12931। URL https://​arxiv.org/​abs/​2007.12931। arXiv:2007.12931.
https://​doi.org/​10.48550/​ARXIV.2007.12931
arXiv: 2007.12931

[7] জন ডি ডিক্সন এবং ব্রায়ান মর্টিমার। পারমুটেশন গ্রুপ। স্প্রিংগার, নিউ ইয়র্ক, এনওয়াই, 1996। 10.1007/​978-1-4612-0731-3।
https:/​/​doi.org/​10.1007/​978-1-4612-0731-3

[8] সালভাতোর এস. এল্ডার, ক্রিস্টোফার এস. ওয়াং, ফিলিপ রেইনহোল্ড, কনর টি. হ্যান, কেভিন এস. চৌ, ব্রায়ান জে. লেস্টার, সার্জ রোজেনব্লাম, লুইগি ফ্রুনজিও, লিয়াং জিয়াং এবং রবার্ট জে. শোয়েলকোফ। মাল্টিলেভেল সুপারকন্ডাক্টিং সার্কিটে এনকোড করা কিউবিটগুলির উচ্চ বিশ্বস্ততা পরিমাপ। ফিজ। রেভ. X, 10: 011001, জানুয়ারী 2020। 10.1103/​PhysRevX.10.011001। URL https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevX.10.011001।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজিআরএক্সএক্স .10.011001 XNUMX

[9] ইউভাল ইলিয়াস, তাল মোর এবং ইয়োসি ওয়েইনস্টেইন। সেমিওপ্টিমাল ব্যবহারযোগ্য অ্যালগরিদমিক কুলিং। ফিজ। Rev. A, 83: 042340, এপ্রিল 2011. 10.1103/ PhysRevA.83.042340. URL https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevA.83.042340।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজারিভা 83.042340

[10] আলেকজান্ডার এরহার্ড, জোয়েল জে. ওয়ালম্যান, লুকাস পোস্টলার, মাইকেল মেথ, রোমান স্ট্রাইকার, এস্তেবান এ. মার্টিনেজ, ফিলিপ শিন্ডলার, টমাস মনজ, জোসেফ এমারসন এবং রেইনার ব্লাট। সাইকেল বেঞ্চমার্কিংয়ের মাধ্যমে বড় আকারের কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলিকে চিহ্নিত করা। প্রকৃতি যোগাযোগ, 10 (1): 1–7, 2019। 10.1038/​s41467-019-13068-7।
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41467-019-13068-7

[11] জোসে এম ফার্নান্দেজ, শেঠ লয়েড, তাল মোর এবং ভওয়ানি রায়চৌধুরী। স্পিনগুলির অ্যালগরিদমিক কুলিং: মেরুকরণ বাড়ানোর জন্য একটি ব্যবহারযোগ্য পদ্ধতি। কোয়ান্টাম তথ্যের আন্তর্জাতিক জার্নাল, 02 (04): 461–477, 2004. 10.1142/S0219749904000419। URL https://​/​doi.org/​10.1142/​S0219749904000419।
https: / / doi.org/ 10.1142 / S0219749904000419

[12] ডেভিড গাজেউস্কি। কোয়ান্টাম গেটস দ্বারা উত্পন্ন গোষ্ঠীর বিশ্লেষণ। পিএইচডি থিসিস, টলেডো বিশ্ববিদ্যালয়, 2009।

[13] মাইকেল আর. গেলার এবং মিংইউ সান। মাল্টিকুবিট পরিমাপ ত্রুটির দক্ষ সংশোধনের দিকে: জোড়া পারস্পরিক সম্পর্ক পদ্ধতি। কোয়ান্টাম বিজ্ঞান ও প্রযুক্তি, 6 (2): 025009, ফেব্রুয়ারী 2021। 10.1088/​2058-9565/​abd5c9। URL https://​/​doi.org/​10.1088/​2058-9565/​abd5c9।
https:/​/​doi.org/​10.1088/​2058-9565/​abd5c9

[14] রেবেকা হিক্স, ব্রাইস কোব্রিন, ক্রিশ্চিয়ান ডব্লিউ বাউয়ার এবং বেঞ্জামিন নাচম্যান। সক্রিয় রিডআউট-ত্রুটি প্রশমন। ফিজ। Rev. A, 105: 012419, জানুয়ারী 2022. 10.1103/ PhysRevA.105.012419। URL https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevA.105.012419।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজারিভা 105.012419

[15] ডিবি হিউম, টি. রোজেনব্যান্ড এবং ডিজে ওয়াইনল্যান্ড। পুনরাবৃত্তিমূলক কোয়ান্টাম ননডেমোলিশন পরিমাপের মাধ্যমে উচ্চ-বিশ্বস্ততা অভিযোজিত কিউবিট সনাক্তকরণ। ফিজ। Rev. Lett., 99: 120502, Sep 2007. 10.1103/​physRevLett.99.120502. URL https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevLett.99.120502।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজিরভাইলেট .99.120502

[16] আইবিএম গোলমালের উপরে উঠে আসা: কোয়ান্টাম-সীমিত পরিবর্ধক আইবিএম কোয়ান্টাম সিস্টেমের রিডআউটকে শক্তিশালী করে। IBM গবেষণা ব্লগ, জানুয়ারী 2020। URL https://​/​www.ibm.com/​blogs/​research/​2020/​01/​quantum-limited-amplifiers/​। https://​/​www.ibm.com/​blogs/​research/​2020/​01/​quantum-limited-amplifiers/​।
https://​/​www.ibm.com/​blogs/​research/​2020/​01/​quantum-limited-amplifiers/

[17] L. জিয়াং, JS Hodges, JR Maze, P. Maurer, JM Taylor, DG Cory, PR Hemmer, RL Walsworth, A. Yacoby, AS Zibrov, এবং MD Lukin। নিউক্লিয়ার স্পিন অ্যানসিলি সহ কোয়ান্টাম লজিকের মাধ্যমে একটি একক ইলেকট্রনিক স্পিন এর পুনরাবৃত্তিমূলক রিডআউট। বিজ্ঞান, 326 (5950): 267–272, 2009। 10.1126/ ​বিজ্ঞান.1176496। URL https://​/​www.science.org/​doi/​abs/​10.1126/​science.1176496।
https: / / doi.org/ 10.1126 / বিজ্ঞান

[18] রেমন্ড লাফ্লাম, জুনান লিন এবং তাল মোর। কোয়ান্টাম কম্পিউটিং রাজ্যের প্রস্তুতি এবং পরিমাপের ত্রুটিগুলি সমাধানের জন্য অ্যালগরিদমিক কুলিং। শারীরিক পর্যালোচনা A, 106 (1): 012439, 2022. 10.1103/​physRevA.106.012439।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজারিভা 106.012439

[19] ইলিয়া এন. মোসকালেঙ্কো, ইলিয়া এ. সিমাকভ, নিকোলে এন. আব্রামভ, আলেকজান্ডার এ. গ্রিগোরেভ, দিমিত্রি ও. মোসকালেভ, আনাস্তাসিয়া এ. পিশচিমোভা, নিকিতা এস. স্মিরনভ, ইভগেনি ভি. জিকি, ইলিয়া এ. রোডিওনভ, এবং ইলিয়া এস বেসেদিন . একটি টিউনেবল কাপলার ব্যবহার করে ফ্লাক্সোনিয়ামে উচ্চ বিশ্বস্ততা দুই-কুবিট গেট। npj কোয়ান্টাম তথ্য, 8 (1): 130, 2022। 10.1038/​s41534-022-00644-x।
https://​doi.org/​10.1038/​s41534-022-00644-x

[20] A. Opremcak, CH Liu, C. Wilen, K. Okubo, BG Christensen, D. Sank, TC White, A. Vainsencher, M. Giustina, A. Megrant, B. Burkett, BLT Plourde, এবং R. McDermott. একটি অন-চিপ মাইক্রোওয়েভ ফোটন কাউন্টার ব্যবহার করে একটি সুপারকন্ডাক্টিং কিউবিটের উচ্চ-বিশ্বস্ততা পরিমাপ। ফিজ। রেভ. X, 11: 011027, ফেব্রুয়ারী 2021। 10.1103/​PhysRevX.11.011027। URL https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevX.11.011027।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজিআরএক্সএক্স .11.011027 XNUMX

[21] নদীপথ। এই কাগজের পিছনে সোর্স কোড এবং ডেটা। Github, Aug 2022. URL https://​/​github.com/​riverlane/​purification-without-post-selection। https://​/​github.com/​riverlane/​purification-without-post-selection।
https://​/​github.com/​riverlane/​purification-without-post-selection

[22] লিওনার্ড জে শুলম্যান এবং উমেশ ভি ভাজিরানি। আণবিক স্কেল তাপ ইঞ্জিন এবং মাপযোগ্য কোয়ান্টাম গণনা। থিওরি অফ কম্পিউটিং, STOC '99, পৃষ্ঠা 322–329, নিউ ইয়র্ক, NY, USA, 1999. অ্যাসোসিয়েশন ফর কম্পিউটিং মেশিনারি সম্পর্কিত থার্টি-ফার্স্ট বার্ষিক এসিএম সিম্পোজিয়ামের কার্যক্রমে। আইএসবিএন 1581130678। 10.1145/301250.301332। URL https://​/​doi.org/​10.1145/​301250.301332।
https: / / doi.org/ 10.1145 / 301250.301332

[23] ইয়ংকিউ সুং, লিওন ডিং, জোচেন ব্রাউম্যুলার, আন্টি ভেপস্যালাইনেন, ভরথ কান্নান, মর্টেন কেয়ারগার্ড, অ্যামি গ্রিন, গ্যাব্রিয়েল ও. সামচ, ক্রিস ম্যাকন্যালি, ডেভিড কিম, আলেকজান্ডার মেলভিল, বেথানি এম নিডজিয়েলস্কি, মলি ই শোয়ার্টজ, জোনিলিন এল ইয়োডার, টেরি পি অরল্যান্ডো, সাইমন গুস্তাভসন এবং উইলিয়াম ডি অলিভার। একটি টিউনেবল কাপলার সহ হাই-ফিডেলিটি CZ এবং ZZ-মুক্ত iSWAP গেটের উপলব্ধি। ফিজ। রেভ. X, 11: 021058, জুন 2021। 10.1103/​PhysRevX.11.021058। URL https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevX.11.021058।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজিআরএক্সএক্স .11.021058 XNUMX

[24] ইয়াসুনারি সুজুকি, সুগুরু এন্ডো, কেইসুকে ফুজি এবং ইউউকি তোকুনাগা। একটি সার্বজনীন ত্রুটি হ্রাস কৌশল হিসাবে কোয়ান্টাম ত্রুটি প্রশমন: ত্রুটি-সহনশীল কোয়ান্টাম কম্পিউটিং যুগে NISQ থেকে অ্যাপ্লিকেশন। PRX কোয়ান্টাম, 3: 010345, মার্চ 2022। 10.1103/​PRXQuantum.3.010345। URL https://​/​doi.org/​10.1103/​PRXQuantum.3.010345।
https://​doi.org/​10.1103/​PRXQuantum.3.010345

[25] ক্রিস্টান টেমে, সের্গেই ব্রাভি এবং জে এম গাম্বেটা। স্বল্প-গভীর কোয়ান্টাম সার্কিটের জন্য ত্রুটি প্রশমন। ফিজ। Rev. Lett., 119: 180509, Nov 2017. 10.1103/​physRevLett.119.180509. URL https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevLett.119.180509।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজিরভাইলেট .119.180509

[26] ইয়ে ওয়াং, স্টিফেন ক্রেন, চাও ফাং, বিচেন ঝাং, শিলিন হুয়াং, কিয়াও লিয়াং, পাক হং লিউং, কেনেথ আর ব্রাউন এবং জুংসাং কিম। স্বতন্ত্র কিউবিট অ্যাড্রেসিংয়ের জন্য একটি মাইক্রোইলেক্ট্রোমেকানিকাল-সিস্টেম-ভিত্তিক বিম স্টিয়ারিং সিস্টেম ব্যবহার করে হাই-ফিডেলিটি দুই-কুবিট গেট। ফিজ। Rev. Lett., 125: 150505, অক্টোবর 2020. 10.1103/​physRevLett.125.150505। URL https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevLett.125.150505।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজিরভাইলেট .125.150505

[27] কেনেথ রাইট, ক্রিস্টিন এম. বেক, সাগর দেবনাথ, জেএম আমিনি, ওয়াই ন্যাম, এন গ্রজেসিয়াক, জে.-এস. চেন, এনসি পিসেন্টি, এম. চমিলেউস্কি, সি. কলিন্স, এট আল। একটি 11-কিউবিট কোয়ান্টাম কম্পিউটার বেঞ্চমার্কিং। প্রকৃতি যোগাযোগ, 10 (1): 1–6, 2019। 10.1038/​s41467-019-13534-2।
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41467-019-13534-2

[28] ওয়েনচাও জু, আদিত্য ভি. ভেঙ্কটরামানি, সার্জিও এইচ. ক্যান্টু, তামারা সুমারাক, ভ্যালেন্টিন ক্লুসেনার, মিখাইল ডি. লুকিন এবং ভ্লাদান ভুলেটিচ। পারমাণবিক ensembles ব্যবহার করে একটি Rydberg qubit দ্রুত প্রস্তুতি এবং সনাক্তকরণ. ফিজ। Rev. Lett., 127: 050501, Jul 2021. 10.1103/​physRevLett.127.050501. URL https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevLett.127.050501।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজিরভাইলেট .127.050501

দ্বারা উদ্ধৃত

[১] অ্যাডাম কিনোস এবং ক্লাউস মলমার, "একটি উত্তেজনা-অবরুদ্ধ পারমাণবিক কোয়ান্টাম রেজিস্টারে অপটিক্যাল মাল্টিকুবিট গেট অপারেশন", শারীরিক পর্যালোচনা গবেষণা 5 1, 013205 (2023).

উপরের উদ্ধৃতিগুলি থেকে প্রাপ্ত এসএও / নাসার এডিএস (সর্বশেষে সফলভাবে 2023-05-06 00:27:38 আপডেট হয়েছে)। সমস্ত প্রকাশক উপযুক্ত এবং সম্পূর্ণ উদ্ধৃতি ডেটা সরবরাহ না করায় তালিকাটি অসম্পূর্ণ হতে পারে।

On ক্রসরেফ এর উদ্ধৃত পরিষেবা উদ্ধৃতি রচনার কোনও ডেটা পাওয়া যায় নি (শেষ চেষ্টা 2023-05-06 00:27:36)।

সময় স্ট্যাম্প:

থেকে আরো কোয়ান্টাম জার্নাল