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(Referência obtida automaticamente do Web of Science, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores.)

Optimal control of hybrid qubits: Implementing the quantum permutation algorithm

Texto completo
Autor(es):
Rivera-Ruiz, C. M. [1] ; de Lima, E. F. [1] ; Fanchini, F. F. [2] ; Lopez-Richard, V. [1] ; Castelano, L. K. [1]
Número total de Autores: 5
Afiliação do(s) autor(es):
[1] Univ Fed Sao Carlos, Dept Fis, BR-13565905 Sao Carlos, SP - Brazil
[2] UNESP Univ Estadual Paulista, Fac Ciencias, BR-17033360 Bauru, SP - Brazil
Número total de Afiliações: 2
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: Physical Review A; v. 97, n. 3 MAR 21 2018.
Citações Web of Science: 1
Resumo

The optimal quantum control theory is employed to determine electric pulses capable of producing quantum gateswith a fidelity higher than 0.9997, when noise is not taken into account. Particularly, these quantum gates were chosen to perform the permutation algorithm in hybrid qubits in double quantum dots (DQDs). The permutation algorithm is an oracle based quantum algorithm that solves the problem of the permutation parity faster than a classical algorithm without the necessity of entanglement between particles. The only requirement for achieving the speedup is the use of a one-particle quantum system with at least three levels. The high fidelity found in our results is closely related to the quantum speed limit, which is a measure of how fast a quantum state can be manipulated. Furthermore, we model charge noise by considering an average over the optimal field centered at different values of the reference detuning, which follows a Gaussian distribution. When the Gaussian spread is of the order of 5 mu eV (10% of the correct value), the fidelity is still higher than 0.95. Our scheme also can be used for the practical realization of different quantum algorithms in DQDs. (AU)

Processo FAPESP: 12/13052-6 - Propriedades de transporte e computação quântica em nanoestruturas
Beneficiário:Leonardo Kleber Castelano
Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Regular
Processo FAPESP: 17/07787-7 - Uso de controle ótimo quântico e desacoplamento dinâmico para viabilização de simulação quântica em dispositivos semicondutores
Beneficiário:Felipe Fernandes Fanchini
Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Regular
Processo FAPESP: 15/05581-7 - Controle quântico em sistemas dissipativos
Beneficiário:Felipe Fernandes Fanchini
Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Regular