Implementing universal nonadiabatic holonomic quantum gates with transmons
Implementing universal nonadiabatic holonomic quantum gates with transmons
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使用 transmon 实现通用非绝热完整量子门
DOI：
10.1103/physreva.97.022332
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发表时间：
2017-10
影响因子：
2.9
通讯作者：
Xue Zheng Yuan
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Hong Zhuo Ping;Liu Bao Jie;Cai Jia Qi;Zhang Xin Ding;Hu Yong;Wang Z D;Xue Zheng Yuan
众所周知，几何相位在量子演化/操作中是抗噪声的。完整量子门为我们提供了一种实现普适量子计算的强大途径，因为这些量子门实际上是由非阿贝尔几何相位诱导的。在这里，我们提出并阐述了如何有效地实现通用的非绝热完整量子门在简单的超导电路，一个单一的transmon作为一个量子比特。在我们的方案中，通过改变与一个传输子共振耦合的两个微波场的振幅和相位差，可以在单回路方案中实现任意的单量子比特完整门，而非平凡的双量子比特完整门可以通过传输线共振器以有效的共振方式同时耦合到两个目标传输子来产生.此外，我们的方案可以很容易地扩展到一个二维的晶格配置，这是能够支持大规模的量子计算，铺平了道路，实际上实现通用的非绝热完整量子计算与超导电路。
Geometric phases are well known to be noise-resilient in quantum evolutions/operations. Holonomic quantum gates provide us with a robust way towards universal quantum computation, as these quantum gates are actually induced by nonabelian geometric phases. Here we propose and elaborate how to efficiently implement universal nonadiabatic holonomic quantum gates on simpler superconducting circuits, with a single transmon serving as a qubit. In our proposal, an arbitrary single-qubit holonomic gate can be realized in a single-loop scenario, by varying the amplitudes and phase difference of two microwave fields resonantly coupled to a transmon, while nontrivial two-qubit holonomic gates may be generated with a transmission-line resonator being simultaneously coupled to the two target transmons in an effective resonant way. Moreover, our scenario may readily be scaled up to a two-dimensional lattice configuration, which is able to support large scalable quantum computation, paving the way for practically implementing universal nonadiabatic holonomic quantum computation with superconducting circuits.
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--
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--
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