論文の概要: Fast, Lifetime-Preserving Readout for High-Coherence Quantum Annealers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2006.10817v2
- Date: Thu, 19 Nov 2020 21:27:23 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-13 13:26:06.381304
- Title: Fast, Lifetime-Preserving Readout for High-Coherence Quantum Annealers
- Title（参考訳）: 高コヒーレンス量子アニールの高速・寿命保存読出し
- Authors: Jeffrey A. Grover, James I. Basham, Alexander Marakov, Steven M.
Disseler, Robert T. Hinkey, Moe Khalil, Zachary A. Stegen, Thomas Chamberlin,
Wade DeGottardi, David J. Clarke, James R. Medford, Joel D. Strand, Micah J.
A. Stoutimore, Sergey Novikov, David G. Ferguson, Daniel Lidar, Kenneth M.
Zick, Anthony J. Przybysz
- Abstract要約: 本稿では,量子フラックスパラメトロン (QFP) が,容量共振フラックス量子ビット (CSFQ) の読み出し回路においてアイソレータと増幅器の両方として機能することを示す。
このデバイスは、80ドルのns統合で980.6%ドルを超えるフィデリティと、$1$mu$sで統合されたときに99.6%ドルのフィデリティと、永続的な現在のベースでフラックスキュービットを読み取ることができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 38.98439939494304
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We demonstrate, for the first time, that a quantum flux parametron (QFP) is
capable of acting as both isolator and amplifier in the readout circuit of a
capacitively shunted flux qubit (CSFQ). By treating the QFP like a tunable
coupler and biasing it such that the coupling is off, we show that $T_1$ of the
CSFQ is not impacted by Purcell loss from its low-Q readout resonator ($Q_e =
760$) despite being detuned by only $40$ MHz. When annealed, the QFP amplifies
the qubit's persistent current signal such that it generates a flux
qubit-state-dependent frequency shift of $85$ MHz in the readout resonator,
which is over $9$ times its linewidth. The device is shown to read out a flux
qubit in the persistent current basis with fidelities surpassing $98.6\%$ with
only $80$ ns integration, and reaches fidelities of $99.6\%$ when integrated
for $1$ $\mu$s. This combination of speed and isolation is critical to the
readout of high-coherence quantum annealers.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,量子フラックスパラメトロン (QFP) が,容量共振束量子ビット (CSFQ) の読み出し回路において,アイソレータと増幅器の両方として機能することを示す。
チューナブルカップラとしてQFPを扱い、結合がオフになるようにバイアスすることで、40ドルMHzでしか調整されていないにもかかわらず、CSFQの$T_1$はその低Q読み出し共振器(Q_e = 760$)からパーセル損失の影響を受けないことを示す。
焼鈍すると、QFPはキュービットの持続電流信号を増幅し、リードアウト共振器で85ドルMHzのフラックス量子状態依存の周波数シフトを発生させる。
この装置は持続的電流ベースでフラックス量子ビットを読み取ることができ、80ドルのns統合で98.6\%$を越え、$\mu$sで統合すると99.6\%$となる。
この速度と分離の組み合わせは、高コヒーレンス量子アニールの読み出しに不可欠である。
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