論文の概要: High-speed calibration and characterization of superconducting quantum
processors without qubit reset
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2010.06576v1
- Date: Tue, 13 Oct 2020 17:50:09 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-29 04:55:25.003992
- Title: High-speed calibration and characterization of superconducting quantum
processors without qubit reset
- Title（参考訳）: 量子ビットリセットのない超伝導量子プロセッサの高速校正と特性評価
- Authors: Max Werninghaus and Daniel Egger and Stefan Filipp
- Abstract要約: アクティブキュービットリセットは、データを収集する速度を高めるが、追加のハードウェアやキャリブレーションを必要とする。
この場合、最初の測定結果が次の実験の初期状態となる。
本研究では, 超伝導量子ビットをリセットした測定と同等の結果と精度を得るために, レスレス測定と歪みの補正を効率的に行う方法を示す。
- 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: To Characterize and calibrate quantum processing devices a large amount of
measurement data has to be collected. Active qubit reset increases the speed at
which data can be gathered but requires additional hardware and/or calibration.
The experimental apparatus can, however, be operated at elevated repetition
rates without reset. In this case, the outcome of a first measurement serves as
the initial state for the next experiment. Rol. $\textit{et al.}$ used this
restless operation mode to accelerate the calibration of a single-qubit gate by
measuring fixed-length sequences of Clifford gates which compose to $X$ gates
[Phys. Rev. Appl. $7$, 041001 (2017)]. However, we find that, when measuring
pulse sequences which compose to arbitrary operations, a distortion appears in
the measured data. Here, we extend the restless methodology by showing how to
efficiently analyze restless measurements and correct distortions to achieve an
identical outcome and accuracy as compared to measurements in which the
superconducting qubits are reset. This allows us to rapidly characterize and
calibrate qubits. We illustrate our data collection and analysis method by
measuring a Rabi oscillation at a $250~\rm{kHz}$ repetition rate without any
reset, for a qubit with a decay rate of $1/2\pi T_1=3~\rm{kHz}$.
We also show that we can measure a single- and a two-qubit average gate
fidelity with Randomized Benchmarking 20 and 8 times faster, respectively, than
measurements that reset the qubits through $T_1$-decay.
- Abstract（参考訳）: 量子処理装置のキャラクタリゼーションとキャリブレーションを行うには、大量の測定データを収集する必要がある。
active qubit resetはデータの収集速度を増加させるが、追加のハードウェアと/またはキャリブレーションが必要になる。
しかし、実験装置はリセットすることなく高い繰り返し率で操作することができる。
この場合、最初の測定結果が次の実験の最初の状態となる。
ロル
$\textit{et al。
Clifford gatesの固定長列をX$ Gates[Phys. Rev. Appl. 7$, 041001 (2017)]を構成することにより、このレストレス操作モードを使用して、単一キュービットゲートの校正を高速化する。
しかし、任意の操作に合成するパルスシーケンスを測定すると、測定データに歪みが現れることが判明した。
本稿では, 超伝導量子ビットをリセットした測定値と同等の結果と精度を達成するために, レストレス計測を効率的に解析し, 歪みを補正する方法を示し, レストレス法を拡張した。
これにより、キュービットのキャラクタリゼーションとキャリブレーションが迅速にできます。
我々は,2/2\pi t_1=3~\rm{khz}$の減衰率を持つ量子ビットに対して,リセットせずに250～\rm{khz}$の繰り返しレートでラビ振動を測定することにより,データ収集と解析方法を示す。
また、ランダム化ベンチマークによるシングルビットと2キュービットの平均ゲートの忠実度を、それぞれ20倍と8倍速く測定できることを示した。
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