論文の概要: Breaking the trade-off between fast control and long lifetime of a superconducting qubit

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2002.01635v2
• Date: Mon, 9 Mar 2020 07:24:18 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-06-04 16:37:04.676166
• Title: Breaking the trade-off between fast control and long lifetime of a superconducting qubit
• Title（参考訳）: 超伝導量子ビットの高速制御と長寿命のトレードオフを破る
• Authors: Shingo Kono, Kazuki Koshino, Dany Lachance-Quirion, Arjan F. Van Loo, Yutaka Tabuchi, Atsushi Noguchi, Yasunobu Nakamura
• Abstract要約: 第2の超伝導量子ビットは制御線に沿って強く結合している。 この第2の量子ビットは、クビットがマイクロ波光子を放出するのを防ぎ、その緩和を抑制する。 我々は,ラビ周波数を減少させることなく,キュービット緩和時間の改善を観察した。 この装置は、大規模な超伝導量子情報プロセッサの実現に役立つ可能性がある。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.2770822269241974
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The rapid development in designs and fabrication techniques of superconducting qubits has helped making coherence times of qubits longer. In the near future, however, the radiative decay of a qubit into its control line will be a fundamental limitation, imposing a trade-off between fast control and long lifetime of the qubit. In this work, we successfully break this trade-off by strongly coupling another superconducting qubit along the control line. This second qubit, which we call a Josephson quantum filter (JQF), prevents the qubit from emitting microwave photons and thus suppresses its relaxation, while faithfully transmitting large-amplitude control microwave pulses due to the saturation of the quantum filter, enabling fast qubit control. We observe an improvement of the qubit relaxation time without a reduction of the Rabi frequency. This device could potentially help in the realization of a large-scale superconducting quantum information processor in terms of the heating of the qubit environments and the crosstalk between qubits.
• Abstract（参考訳）: 超伝導量子ビットの設計と製造技術の急速な発展は、クビットのコヒーレンス時間を長くする助けとなった。 しかし、近い将来、qubitの制御ラインへの放射的減衰は基本的な制限となり、高速制御とqubitの長寿命の間のトレードオフを課すことになる。 本研究では、制御線に沿って別の超伝導量子ビットを強く結合することで、このトレードオフを破ることに成功した。 この第2の量子ビットはジョセフソン量子フィルタ(jqf)と呼ばれ、量子ビットがマイクロ波光子を放出することを防ぎ、量子フィルタの飽和による大振幅制御マイクロ波パルスを忠実に送信し、高速な量子ビット制御を可能にする。 我々は,ラビ周波数を減少させることなく,キュービット緩和時間の改善を観察した。 この装置は、量子ビット環境の加熱と量子ビット間のクロストークの観点から、大規模な超伝導量子情報プロセッサの実現に役立つ可能性がある。

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