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動的デカップリング（DD ）は、量子コンピューティングで採用されている開ループ量子制御技術であり、高速で時間に依存する制御変調を利用してデコヒーレンスを抑制する。最も単純な形式では、DDは瞬間的な制御パルスの周期的なシーケンスによって実装され、その最終的な効果は、不要なシステムと環境の結合をほぼ平均してゼロにすることです。 [1] [2]現実的な制限された強度の制御パルスを使用するDDプロトコルを設計するためのさまざまなスキームが存在します。[3]また、高次のエラー抑制を実現するためのスキームも存在します。[4] [5]また、DDを量子ゲートと互換性のあるものにするためのスキームも存在します。 [6] [7] [8]特にスピンシステムでは、動的デカップリングに一般的に使用されるプロトコルには、Carr-PurcellスキームとCarr-Purcell-Meiboom-Gill（CPMG）スキームがあります。[9] [10]これらは、周期的なパルスを適用して再焦点合わせを可能にし、それによって量子ビットのコヒーレンス時間を延長する ハーンスピンエコー技術に基づいています。
適切な高次DDシーケンスの周期的な繰り返しは、現実的なノイズスペクトルと実験制御の不完全性が存在する場合でも持続できる量子ビットコヒーレンスの「ストロボスコピック飽和」またはコヒーレンスプラトーを設計するために使用できます。これにより、計算上有用な期間にわたって、エラー確率が制限された、デバイスに依存しない高忠実度のデータストレージが可能になります。[11]
動的デカップリングは、振動周波数が時間的に変調される2つの結合した振り子の古典的な文脈でも研究されてきた。[12]
参考文献
- ^ Viola, L. ; Lloyd, S. (1998). 「2状態量子システムにおけるデコヒーレンスの動的抑制」. Physical Review A. 58 ( 4): 2733–2744. arXiv : quant-ph/9803057 . Bibcode :1998PhRvA..58.2733V. doi :10.1103/PhysRevA.58.2733. S2CID 34939261.
- ^ Viola, L. ; Knill, E.; Lloyd, S. (1999). 「開放量子システムの動的デカップリング」. Physical Review Letters . 82 (12): 2417–2421. arXiv : quant-ph/9809071 . Bibcode :1999PhRvL..82.2417V. doi :10.1103/PhysRevLett.82.2417. S2CID 2566091.
- ^ Viola, L. ; Knill, E. (2003). 「有界制御による量子システムの堅牢な動的分離」. Physical Review Letters . 90 (3): 037901. arXiv : quant-ph/0208056 . Bibcode :2003PhRvL..90c7901V. doi :10.1103/PhysRevLett.90.037901. PMID 12570525. S2CID 32354220.
- ^ Khodjasteh, K.; Lidar, D. (2005). 「フォールトトレラントな量子動的デカップリング」. Physical Review Letters . 95 (18): 180501. arXiv : quant-ph/0408128 . Bibcode :2005PhRvL..95r0501K. doi :10.1103/PhysRevLett.95.180501. PMID 16383882. S2CID 9754216.
- ^ Uhrig, GS (2007). 「最適化されたπパルスシーケンスによる量子ビットの存続」. Physical Review Letters . 98 (10): 100504. arXiv : quant-ph/0609203 . Bibcode :2007PhRvL..98j0504U. doi :10.1103/PhysRevLett.98.100504. PMID 17358521. S2CID 14729824.
- ^ Viola, L. ; Lloyd, S.; Knill, E. (1999). 「分離量子システムの普遍的制御」. Physical Review Letters . 83 (23): 4888–4891. arXiv : quant-ph/9906094 . Bibcode :1999PhRvL..83.4888V. doi :10.1103/PhysRevLett.83.4888. S2CID 43014936.
- ^ West, JR; Lidar, DA; Fong, BH; Gyure, MF (2011). 「動的デカップリングによる高忠実度量子ゲート」. Physical Review Letters . 105 (23): 230503. arXiv : 0911.2398 . Bibcode :2010PhRvL.105w0503W. doi :10.1103/PhysRevLett.105.230503. PMID 21231440. S2CID 18535780.
- ^ Yang, W.; Wang, ZY; Liu, RB (2010). 「動的デカップリングによる量子ビットのコヒーレンスの維持」. Frontiers of Physics . 6 (1): 2–14. arXiv : 1007.0623 . Bibcode :2011FrPhy...6....2Y. doi :10.1007/s11467-010-0113-8. S2CID 118681892.
- ^ Carr, HY; Purcell, EM (1954-05-01). 「核磁気共鳴実験における自由歳差運動に対する拡散の影響」. Physical Review . 94 (3): 630–638. Bibcode :1954PhRv...94..630C. doi :10.1103/PhysRev.94.630.
- ^ Meiboom, S.; Gill, D. (1958-08-01). 「核緩和時間測定のための改良スピンエコー法」. Review of Scientific Instruments . 29 (8): 688–691. Bibcode :1958RScI...29..688M. doi :10.1063/1.1716296. ISSN 0034-6748.
- ^ Khodjasteh, K.; Sastrawan, J.; Hayes, D.; Green, TJ; Biercuk, MJ; Viola, L. (2013). 「実用的な高忠実度長時間量子メモリの設計」. Nature Communications . 4 : 2045. arXiv : 1206.6087 . Bibcode :2013NatCo...4.2045K. doi :10.1038/ncomms3045. PMID 23784079. S2CID 205317873.
- ^ Salerno, Grazia; Carusotto, Iacopo (2014). 「時間的に変調された結合振り子の動的分離と動的分離」EPL . 106 (2): 24002. arXiv : 1401.3978 . Bibcode :2014EL....10624002S. doi :10.1209/0295-5075/106/24002. ISSN 0295-5075. S2CID 119236165.