論文の概要: Integrated tool-set for Control, Calibration and Characterization of
quantum devices applied to superconducting qubits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2009.09866v4
- Date: Fri, 2 Dec 2022 10:56:11 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-01 11:20:39.743210
- Title: Integrated tool-set for Control, Calibration and Characterization of
quantum devices applied to superconducting qubits
- Title（参考訳）: 超伝導量子ビットに適用した量子デバイスの制御・校正・キャラクタリゼーションのための統合ツールセット
- Authors: Nicolas Wittler, Federico Roy, Kevin Pack, Max Werninghaus, Anurag
Saha Roy, Daniel J. Egger, Stefan Filipp, Frank K. Wilhelm, Shai Machnes
- Abstract要約: 本稿では,量的精度の高いシステムモデル,高忠実度ゲート,近似誤差予算を求める手法を提案する。
校正を必要とせずに99.6%の忠実度を達成するコヒーレンス限定共振ゲートを導出する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.5269923665485903
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Efforts to scale-up quantum computation have reached a point where the
principal limiting factor is not the number of qubits, but the entangling gate
infidelity. However, the highly detailed system characterization required to
understand the underlying error sources is an arduous process and impractical
with increasing chip size. Open-loop optimal control techniques allow for the
improvement of gates but are limited by the models they are based on. To
rectify the situation, we provide an integrated open-source tool-set for
Control, Calibration and Characterization, capable of open-loop pulse
optimization, model-free calibration, model fitting and refinement. We present
a methodology to combine these tools to find a quantitatively accurate system
model, high-fidelity gates and an approximate error budget, all based on a
high-performance, feature-rich simulator. We illustrate our methods using
simulated fixed-frequency superconducting qubits for which we learn model
parameters with less than 1% error and derive a coherence limited
cross-resonance (CR) gate that achieves 99.6% fidelity without need for
calibration.
- Abstract（参考訳）: 量子計算をスケールアップする努力は、主要な制限因子が量子ビット数ではなく、絡み合うゲートの不確かさである点に達している。
しかし、根本的なエラー源を理解するのに必要な詳細なシステムキャラクタリゼーションは困難なプロセスであり、チップサイズの増加には非現実的です。
開ループ最適制御技術はゲートの改良を可能にするが、それに基づくモデルによって制限される。
そこで我々は, 制御, 校正, キャリブレーション, キャリブレーションのオープンループパルス最適化, モデルフリーキャリブレーション, モデルフィッティング, 洗練のためのオープンソースツールセットを統合的に提供する。
本稿では,これらのツールを組み合わせて,高精度なシステムモデル,高忠実度ゲート,近似誤差予算を求める手法を提案する。
我々は,1%未満の誤差でモデルパラメータを学習し,校正を必要とせずに99.6%の忠実度を達成できるコヒーレンス限定共振器(CR)ゲートを導出する固定周波数超伝導量子ビットのシミュレーション手法について述べる。
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