Practical Experimental Certification of Computational Quantum Gates Using a Twirling Procedure

计算机科学 量子计算机 忠诚 量子位元 计算机工程 量子纠错 计算 量子算法 算法 量子 过程(计算) 旋转 理论计算机科学 物理 量子力学 程序设计语言 电信 凝聚态物理
作者
Osama Moussa,Marcus Silva,Colm A. Ryan,Raymond Laflamme
出处
期刊:Physical Review Letters [American Physical Society]
卷期号:109 (7) 被引量:42
标识
DOI:10.1103/physrevlett.109.070504
摘要

Due to the technical difficulty of building large quantum computers, it is important to be able to estimate how faithful a given implementation is to an ideal quantum computer. The common approach of completely characterizing the computation process via quantum process tomography requires an exponential amount of resources, and thus is not practical even for relatively small devices. We solve this problem by demonstrating that twirling experiments previously used to characterize the average fidelity of quantum memories efficiently can be easily adapted to estimate the average fidelity of the experimental implementation of important quantum computation processes, such as unitaries in the Clifford group, in a practical and efficient manner with applicability in current quantum devices. Using this procedure, we demonstrate state-of-the-art coherent control of an ensemble of magnetic moments of nuclear spins in a single crystal solid by implementing the encoding operation for a 3 qubit code with only a 1% degradation in average fidelity discounting preparation and measurement errors. We also highlight one of the advances that was instrumental in achieving such high fidelity control.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
Saman发布了新的文献求助10
1秒前
老迟到的秋完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
2秒前
zz完成签到,获得积分10
2秒前
小二郎应助Lee采纳,获得10
2秒前
迪娜发布了新的文献求助10
2秒前
森挽完成签到,获得积分10
3秒前
共享精神应助小西瓜采纳,获得10
4秒前
zz发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
田様应助悲凉的溪流采纳,获得10
5秒前
zhangzhang完成签到,获得积分10
5秒前
花Cheung发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
黑犬发布了新的文献求助10
7秒前
伏城完成签到 ,获得积分10
7秒前
小马甲应助zhoup采纳,获得20
7秒前
冷艳的海豚完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
做梦发布了新的文献求助10
8秒前
obito发布了新的文献求助10
8秒前
许win发布了新的文献求助10
9秒前
xx发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
10秒前
biopp完成签到,获得积分10
10秒前
NexusExplorer应助金不换采纳,获得10
11秒前
wanci应助haorui采纳,获得10
11秒前
DearWhite完成签到,获得积分10
12秒前
慈善家发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
做梦完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
14秒前
ash完成签到,获得积分10
14秒前
龙无赖发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
16秒前
高分求助中
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
China—Art—Modernity: A Critical Introduction to Chinese Visual Expression from the Beginning of the Twentieth Century to the Present Day 430
Tip60 complex regulates eggshell formation and oviposition in the white-backed planthopper, providing effective targets for pest control 400
A Field Guide to the Amphibians and Reptiles of Madagascar - Frank Glaw and Miguel Vences - 3rd Edition 400
China Gadabouts: New Frontiers of Humanitarian Nursing, 1941–51 400
The Healthy Socialist Life in Maoist China, 1949–1980 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3790732
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3335665
关于积分的说明 10275882
捐赠科研通 3052153
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1675026
邀请新用户注册赠送积分活动 803023
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 761007