Preparación sin post-selección de Qubits físicos de alta calidad

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Ben Barber, Neil I. Gillespie y JM Taylor

Riverlane, Cambridge, Reino Unido

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Resumen

La rápida mejora de las fidelidades de las puertas para operaciones coherentes significa que los errores en la preparación y medición del estado (SPAM) pueden convertirse en una fuente dominante de error para la operación tolerante a fallas de las computadoras cuánticas. Esto es particularmente grave en los sistemas superconductores, donde las compensaciones en la fidelidad de la medición y la vida útil de los cúbits tienen un rendimiento general limitado. Afortunadamente, la naturaleza esencialmente clásica de la preparación y la medición permite una amplia variedad de técnicas para mejorar la calidad utilizando qubits auxiliares combinados con el control clásico y la postselección. En la práctica, sin embargo, la postselección complica mucho la programación de procesos como la extracción del síndrome. Aquí presentamos una familia de circuitos cuánticos que preparan estados |0$rangle$ de alta calidad sin post-selección, en su lugar, utilizan compuertas CNOT y Toffoli para permutar no linealmente la base computacional. Encontramos mejoras significativas en el rendimiento cuando los errores de fidelidad de las puertas de dos qubits están por debajo del 0.2 %, y un rendimiento aún mejor cuando las puertas de Toffoli nativas están disponibles.

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► datos BibTeX

@article{Barber2023postselectionfree, doi = {10.22331/q-2023-05-04-994}, url = {https://doi.org/10.22331/q-2023-05-04-994}, title = {Post- preparación sin selección de qubits físicos de alta calidad}, autor = {Barber, Ben and Gillespie, Neil I. and Taylor, JM}, journal = {{Quantum}}, issn = {2521-327X}, editor = {{ Verein zur F{“{o}}rderung des Open Access Publizierens in den Quantenwissenschaften}}, volumen = {7}, páginas = {994}, mes = mayo, año = {2023} }

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Las citas anteriores son de ANUNCIOS SAO / NASA (última actualización exitosa 2023-05-06 00:27:38). La lista puede estar incompleta ya que no todos los editores proporcionan datos de citas adecuados y completos.

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Fuente: https://quantum-journal.org/papers/q-2023-05-04-994/

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