論文の概要: Dispersive readout of Majorana qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2009.00027v2
• Date: Wed, 11 Nov 2020 02:49:22 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-04 05:25:01.370575
• Title: Dispersive readout of Majorana qubits
• Title（参考訳）: majorana qubitsの分散読み出し
• Authors: Thomas B. Smith, Maja C. Cassidy, David J. Reilly, Stephen D. Bartlett and Arne L. Grimsmo
• Abstract要約: ここでは、Majorana qubitsの変種であるMajorana TransmonとMajorana box qubitについて考察する。 どちらの場合も、qubit-resonator相互作用は、適切なシステムパラメータに対してMHz範囲で大きな分散シフトをもたらすことができる。 提案手法は, 妥当なパラメータに対して, より高速かつ高忠実な読み出しを実現するとともに, 顕著なQNDの利点を有することを示す。
• 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: We analyze a readout scheme for Majorana qubits based on dispersive coupling to a resonator. We consider two variants of Majorana qubits: the Majorana transmon and the Majorana box qubit. In both cases, the qubit-resonator interaction can produce sizeable dispersive shifts in the MHz range for reasonable system parameters, allowing for submicrosecond readout with high fidelity. For Majorana transmons, the light-matter interaction used for readout manifestly conserves Majorana parity, which leads to a notion of quantum nondemolition (QND) readout that is stronger than for conventional charge qubits. In contrast, Majorana box qubits only recover an approximately QND readout mechanism in the dispersive limit where the resonator detuning is large. We also compare dispersive readout to longitudinal readout for the Majorana box qubit. We show that the latter gives faster and higher fidelity readout for reasonable parameters, while having the additional advantage of being manifestly QND, and so may prove to be a better readout mechanism for these systems.
• Abstract（参考訳）: 共振器への分散結合に基づくマヨラナ量子ビットの読み出し方式の解析を行う。 ここではMajorana qubitsの変種であるMajorana TransmonとMajorana box qubitについて考察する。 どちらの場合も、qubit-resonator相互作用は、適切なシステムパラメータに対してMHz範囲で大きな分散シフトを発生させ、高い忠実度を持つサブマイクロ秒読み出しを可能にする。 マヨラナトランモンでは、読み出しに用いられる光-物質相互作用がマヨラナパリティを顕著に保存し、従来の電荷量子ビットよりも強い量子非分解(QND)読み出しの概念をもたらす。 対照的に、Majoranabox qubitsは共振器の変形が大きい分散限界において、約QNDの読み出し機構を回復するのみである。 また, majorana box qubit における分散読み出しと縦読み出しを比較した。 後者は適度なパラメータに対してより高速で高い忠実度で読み出しができるが、qndは明らかな利点があるため、これらのシステムにとってより優れた読み出しメカニズムであることが証明できる。

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