Letter 量子情報科学：モデル量子メモリーにおける最適化したダイナミカルデカップリング 2009年4月23日 Nature 458, 7241 doi: 10.1038/nature07951 量子系は、例えば量子情報や磁気共鳴で使われるような系をはじめとしてどのようなものでも、ランダムな位相エラーを受け、このエラーは目的とする量子操作や測定の忠実度（フィデリティー）に大きな影響を及ぼす。量子情報の世界では、量子エラー訂正法が開発されていて、このようなエラーが訂正できるが、リソースが膨大に必要になる。そのため、物理的に扱える量子情報系の実現は、キュービット（量子ビット）エラー率がいわゆるフォールトトレラントなエラー閾値よりはるか下であれば容易になるだろう。この閾値は10−3〜10−6のオーダーと予測されている。このような低いエラー率の実現が必要なため、量子系のデフェージングを抑制する新しい戦術を探索することが求められている。ここでは、我々は、最適化したダイナミカルデカップリングパルス列を適用し、さまざまなキュービット技術をシミュレートできるモデル量子系を使って、キュービットエラー率を大幅に抑制できることを実験により証明する。我々は、解析的に導かれたパルス列、UDDを実証し、実時間の実験的アクティブ・フィードバックを介して新しいパルス列を見いだした。この新しいパルス列は、周囲の雑音環境の事前知識を使わないで、エラー抑制が最大になるように調整され、ほかの既存のパルス列（ベンチマークのマルチパルススピンエコーも含めて）に比べて数桁エラーを抑制できる。また、現実的な条件下でキュービットデコヒーレンスを予測できるように扱いを拡張し、その結果、理想的でない制御パルスを含む任意のパルス列に対して、実験データと理論とのよい一致が得られた。これらの結果は、さまざまなキュービット技術においてダイナミカルデカップリング法を介したキュービットメモリーエラー抑制がロバストであることを実証している。 Full Text PDF 目次へ戻る
