論文の概要: High-fidelity superconducting quantum processors via laser-annealing of transmon qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2012.08475v1
• Date: Tue, 15 Dec 2020 18:16:39 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-20 18:55:11.193027
• Title: High-fidelity superconducting quantum processors via laser-annealing of transmon qubits
• Title（参考訳）: トランスモン量子ビットのレーザーアニールによる高忠実超伝導量子プロセッサ
• Authors: Eric J. Zhang, Srikanth Srinivasan, Neereja Sundaresan, Daniela F. Bogorin, Yves Martin, Jared B. Hertzberg, John Timmerwilke, Emily J. Pritchett, Jeng-Bang Yau, Cindy Wang, William Landers, Eric P. Lewandowski, Adinath Narasgond, Sami Rosenblatt, George A. Keefe, Isaac Lauer, Mary Beth Rothwell, Douglas T. McClure, Oliver E. Dial, Jason S. Orcutt, Markus Brink, Jerry M. Chow
• Abstract要約: 我々は、トランスモン量子ビットを所望の周波数パターンにチューニングするためにレーザーアニールを用いる。 我々は、調整された65量子ビットプロセッサ上でのゲート誤差統計を定量化し、中央値の2量子ビットゲート忠実度は98.7%である。 ベースラインチューニング統計は、周波数等価な抵抗精度が4.7MHzであり、1000量子ビットレベルを超える高収率スケーリングに十分である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.493853032939312
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Scaling the number of qubits while maintaining high-fidelity quantum gates remains a key challenge for quantum computing. Presently, superconducting quantum processors with >50-qubits are actively available. For such systems, fixed-frequency transmons are attractive due to their long coherence and noise immunity. However, scaling fixed-frequency architectures proves challenging due to precise relative frequency requirements. Here we employ laser annealing to selectively tune transmon qubits into desired frequency patterns. Statistics over hundreds of annealed qubits demonstrate an empirical tuning precision of 18.5 MHz, with no measurable impact on qubit coherence. We quantify gate error statistics on a tuned 65-qubit processor, with median two-qubit gate fidelity of 98.7%. Baseline tuning statistics yield a frequency-equivalent resistance precision of 4.7 MHz, sufficient for high-yield scaling beyond 1000-qubit levels. Moving forward, we anticipate selective laser annealing to play a central role in scaling fixed-frequency architectures.
• Abstract（参考訳）: 量子ゲートを忠実に維持しながら量子ビット数をスケールすることは、量子コンピューティングの重要な課題である。 現在、50量子ビットの超伝導量子プロセッサが活発に利用可能である。 このようなシステムでは、長いコヒーレンスとノイズ免疫のため、固定周波数トランスモンが魅力的である。 しかしながら、固定周波数アーキテクチャのスケーリングは、正確な相対周波数要求のため困難である。 ここではレーザーアニールを用いてトランモン量子ビットを所望の周波数パターンに選択的にチューニングする。 何百ものアニール量子ビットの統計は、18.5MHzの経験的チューニング精度を示しており、キュービットコヒーレンスに測定可能な影響はない。 調整された65量子ビットプロセッサのゲートエラー統計を定量化し、中央値の2量子ビットゲート忠実度を98.7%とした。 ベースラインチューニング統計は周波数等価抵抗精度が4.7MHzであり、1000量子ビットレベルを超える高収率スケーリングに十分である。 今後、固定周波数アーキテクチャのスケーリングにおいて、選択レーザーアニールが中心的な役割を果たすことを期待する。

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