論文の概要: Suppression of static ZZ interaction in an all-transmon quantum processor

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2011.03976v3
• Date: Wed, 11 Sep 2024 11:57:40 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-09-12 22:35:44.037935
• Title: Suppression of static ZZ interaction in an all-transmon quantum processor
• Title（参考訳）: 全遷移量子プロセッサにおける静的ZZ相互作用の抑制
• Authors: Peng Zhao, Dong Lan, Peng Xu, Guangming Xue, Mace Blank, Xinsheng Tan, Haifeng Yu, Yang Yu,
• Abstract要約: ZZ相互作用を強く抑制した実現可能なパラメータ領域が全トランモン系で見られることを示す。 クロス共振ゲートやiSWAPゲートのような2ビットゲートは、静的ZZ相互作用による有害な影響を伴わずに実現可能である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 14.546367123004165
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The superconducting transmon qubit is currently a leading qubit modality for quantum computing, but gate performance in quantum processor with transmons is often insufficient to support running complex algorithms for practical applications. It is thus highly desirable to further improve gate performance. Due to the weak anharmonicity of transmon, a static ZZ interaction between coupled transmons commonly exists, undermining the gate performance, and in long term, it can become performance limiting. Here we theoretically explore a previously unexplored parameter region in an all-transmon system to address this issue. We show that an feasible parameter region, where the ZZ interaction is heavily suppressed while leaving XY interaction with an adequate strength to implement two-qubit gates, can be found for all-transmon systems. Thus, two-qubit gates, such as cross-resonance gate or iSWAP gate, can be realized without the detrimental effect from static ZZ interaction. To illustrate this, we demonstrate that an iSWAP gate with fast gate speed and dramatically lower conditional phase error can be achieved. Scaling up to large-scale transmon quantum processor, especially the cases with fixed coupling, addressing error, idling error, and crosstalk that arises from static ZZ interaction could also be strongly suppressed.
• Abstract（参考訳）: 超伝導トランスモン量子ビットは、現在量子コンピューティングにおける主要な量子ビットモダリティであるが、トランスモンを持つ量子プロセッサにおけるゲート性能は、実用的な応用のために複雑なアルゴリズムの実行をサポートするには不十分であることが多い。 したがって、ゲート性能をさらに向上することが望ましい。 トランスモンの弱い非調和性のため、結合されたトランスモン間の静的ZZ相互作用は一般的に存在し、ゲート性能を損なう。 ここでは、この問題に対処するために、すべてのトランスモンシステムにおいて、未探索のパラメータ領域を理論的に探索する。 本稿では,ZZ相互作用を強く抑制し,XY相互作用を2量子ゲートの実装に十分な強度で残しながら実現可能なパラメータ領域が全トランモン系で見られることを示す。 これにより、静的ZZ相互作用による有害な影響を伴わずに、クロス共振ゲートやiSWAPゲートのような2量子ゲートを実現することができる。 これを説明するために,高速ゲート速度と条件位相誤差を劇的に低減したiSWAPゲートが実現可能であることを示す。 大規模トランスモン量子プロセッサ、特に固定結合、アドレス誤り、アイドリングエラー、静的ZZ相互作用から生じるクロストークのケースへのスケーリングも強く抑制される。

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