論文の概要: Characterization and tomography of a hidden qubit

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2011.08987v1
• Date: Tue, 17 Nov 2020 22:25:35 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-23 21:12:23.450731
• Title: Characterization and tomography of a hidden qubit
• Title（参考訳）: 隠れたキュービットのキャラクタリゼーションとトモグラフィー
• Authors: M. Pechal, G. Salis, M. Ganzhorn, D. J. Egger, M. Werninghaus, S. Filipp
• Abstract要約: 一部の量子ビットは「隠蔽」され、専用制御線と読み出し線による直接アドレス性に欠ける。 単一のキュービット演算を隠されたキュービットに適用することはできず、その状態を直接測定することはできない。 代わりに、接続された「制御」キュービットと適切な2キュービットゲートのセットの単一キュービット操作によってのみ制御され、読み出される。
• 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: In circuit-based quantum computing, the available gate set typically consists of single-qubit gates acting on each individual qubit and at least one entangling gate between pairs of qubits. In certain physical architectures, however, some qubits may be 'hidden' and lacking direct addressability through dedicated control and readout lines, for instance because of limited on-chip routing capabilities, or because the number of control lines becomes a limiting factor for many-qubit systems. In this case, no single-qubit operations can be applied to the hidden qubits and their state cannot be measured directly. Instead, they may be controlled and read out only via single-qubit operations on connected 'control' qubits and a suitable set of two-qubit gates. We first discuss the impact of such restricted control capabilities on the quantum volume of specific qubit coupling networks. We then experimentally demonstrate full control and measurement capabilities in a superconducting two-qubit device with local single-qubit control and iSWAP and controlled-phase two-qubit interactions enabled by a tunable coupler. We further introduce an iterative tune-up process required to completely characterize the gate set used for quantum process tomography and evaluate the resulting gate fidelities.
• Abstract（参考訳）: 回路ベースの量子コンピューティングでは、利用可能なゲートセットは通常、個々のキュービットに作用する単一キュービットゲートと、ペアのキュービット間で少なくとも1つのエンタングゲートからなる。 しかし、特定の物理アーキテクチャでは、例えばオンチップのルーティング能力の制限や、多くの量子ビットシステムでは制御行数が制限要因になるなど、一部のキュービットは「隠れ」であり、専用の制御と読み出しラインによる直接アドレスを欠いている可能性がある。 この場合、隠れたキュービットに対してシングルキュービット演算を適用できず、その状態を直接測定することはできない。 代わりに、接続された「制御」キュービットと適切な2キュービットゲートのセット上のシングルキュービット操作を通してのみ制御および読み出すことができる。 まず,特定の量子ビット結合ネットワークの量子体積に対する制限制御能力の影響について論じる。 次に、局所的な単一量子ビット制御とiSWAPと制御相の2量子ビット相互作用を持つ超伝導2量子ビットデバイスにおいて、チューナブルカプラで可能な完全な制御と測定能力を実験的に示す。 さらに,量子プロセストモグラフィに使用するゲートセットを完全に特徴付けし,その結果のゲートフィダリティを評価するのに必要な反復的なチューニングプロセスについても紹介する。

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