論文の概要: Measuring effective temperatures of qubits using correlations

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2001.00323v1
• Date: Thu, 2 Jan 2020 04:33:31 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-16 04:20:39.790330
• Title: Measuring effective temperatures of qubits using correlations
• Title（参考訳）: 相関を用いた量子ビットの有効温度測定
• Authors: Anatoly Kulikov, Rohit Navarathna, Arkady Fedorov
• Abstract要約: 純粋状態における量子ビットの初期化は、量子コンピュータ操作の前提条件である。 本稿では,2つの逐次測定値の相関関係を用いて,量子ビットの励起状態の集団を求める手法を提案する。 最大0.01%の精度で急激な量子ビット集団の測定を実験的に行った。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Initialization of a qubit in a pure state is a prerequisite for quantum computer operation. Qubits are commonly initialized by cooling to their ground states through passive thermalization or by using active reset protocols. To accurately quantify the initialization one requires a tool to measure the excited state population with sufficient accuracy given that the spurious excited state population may not exceed a fraction of a percent. In this Letter we propose a new technique of finding the excited state population of a qubit using correlations between two sequential measurements. We experimentally implement the proposed technique using a circuit QED platform and compare its performance with previously developed techniques. Unlike other techniques, our method does not require high-fidelity readout and does not involve the excited levels of the system outside of the qubit subspace. We experimentally demonstrated measurement of the spurious qubit population with accuracy of up to $0.01\%$. This accuracy enabled us to perform "temperature spectroscopy" of the qubit which helps to shed light on sources of the decoherence.
• Abstract（参考訳）: 純粋状態における量子ビットの初期化は、量子コンピュータ操作の前提条件である。 量子ビットは通常、パッシブ熱化やアクティブリセットプロトコルによって基底状態への冷却によって初期化される。 初期化を正確に定量化するには、刺激的な励起状態の人口が1%を超えない場合に十分な精度で励起状態の人口を測定するためのツールが必要である。 本稿では,2つの逐次測定値間の相関を利用して,量子ビットの励起状態を求める新しい手法を提案する。 提案手法を回路qedプラットフォームを用いて実験的に実装し,その性能を従来開発された手法と比較する。 他の手法とは異なり、本手法では高忠実度読み出しを必要とせず、キュービット部分空間以外のシステムの励起レベルを伴わない。 我々は最大0.01\%$の精度でスプリアスキュービットの個体数を実験的に測定した。 この精度により、量子ビットの「温度分光」を行うことで、デコヒーレンスの源に光を当てることができた。

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