論文の概要: Characterizing mid-circuit measurements on a superconducting qubit using gate set tomography

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.03008v1
• Date: Thu, 4 Mar 2021 13:10:53 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-09 02:37:18.751059
• Title: Characterizing mid-circuit measurements on a superconducting qubit using gate set tomography
• Title（参考訳）: ゲートセットトモグラフィーによる超伝導量子ビットの中間回路特性評価
• Authors: Kenneth Rudinger, Guilhem J. Ribeill, Luke C. G. Govia, Matthew Ware, Erik Nielsen, Kevin Young, Thomas A. Ohki, Robin Blume-Kohout, and Timothy Proctor
• Abstract要約: 量子機器でモデル化した中間回路計測のキャラクタリゼーションについて述べる。 次に、この手法を用いて、超伝導トランスモン量子ビット上の分散測定をマルチビットシステム内で特徴付ける。
• 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: Measurements that occur within the internal layers of a quantum circuit -- mid-circuit measurements -- are an important quantum computing primitive, most notably for quantum error correction. Mid-circuit measurements have both classical and quantum outputs, so they can be subject to error modes that do not exist for measurements that terminate quantum circuits. Here we show how to characterize mid-circuit measurements, modelled by quantum instruments, using a technique that we call quantum instrument linear gate set tomography (QILGST). We then apply this technique to characterize a dispersive measurement on a superconducting transmon qubit within a multiqubit system. By varying the delay time between the measurement pulse and subsequent gates, we explore the impact of residual cavity photon population on measurement error. QILGST can resolve different error modes and quantify the total error from a measurement; in our experiment, for delay times above 1000 ns we measured a total error rate (i.e., half diamond distance) of $\epsilon_{\diamond} = 8.1 \pm 1.4 \%$, a readout fidelity of $97.0 \pm 0.3\%$, and output quantum state fidelities of $96.7 \pm 0.6\%$ and $93.7 \pm 0.7\%$ when measuring $0$ and $1$, respectively.
• Abstract（参考訳）: 量子回路の内部層で発生する測定(中間回路計測)は、重要な量子コンピューティングプリミティブであり、特に量子エラーの修正に向いている。 中回路測定は古典的出力と量子的出力の両方を持つため、量子回路を終端する測定には存在しない誤差モードの対象となる。 本稿では,量子機器を用いた中周期計測を,量子機器線形ゲートセットトモグラフィ(QILGST)と呼ぶ手法を用いて特徴付ける方法を示す。 次に、この手法を適用し、マルチキュービットシステム内の超伝導トランスモン量子ビットの分散測定を特徴付ける。 測定パルスとその後のゲート間の遅延時間を変化させることで,残余空洞光子集団が測定誤差に与える影響を探索する。 実験では、1000 ns以上の遅延時間、すなわち、$\epsilon_{\diamond} = 8.1 \pm 1.4 \%$, a readout fidelity of 97.0 \pm 0.3\%$, and output quantum state fidelities of 9,6.7 \pm 0.6\%$と93.7 \pm 0.7\%$の合計誤差率(すなわち、半ダイヤモンド距離)を測定した。

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