論文の概要: Circuit quantum electrodynamics (cQED) with modular quasi-lumped models

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.10344v1
• Date: Thu, 18 Mar 2021 16:03:37 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-07 18:48:58.088786
• Title: Circuit quantum electrodynamics (cQED) with modular quasi-lumped models
• Title（参考訳）: モジュラー準ループモデルを用いた回路量子電磁力学(cQED)
• Authors: Zlatko K. Minev, Thomas G. McConkey, Maika Takita, Antonio D. Corcoles, Jay M. Gambetta
• Abstract要約: 方法は、量子デバイスをコンパクトなラッピングまたは準分散セルに分割する。 本手法を大規模かつ最先端の超伝導量子プロセッサで実験的に検証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.23624125155742057
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Extracting the Hamiltonian of interacting quantum-information processing systems is a keystone problem in the realization of complex phenomena and large-scale quantum computers. The remarkable growth of the field increasingly requires precise, widely-applicable, and modular methods that can model the quantum electrodynamics of the physical circuits, and even of their more-subtle renormalization effects. Here, we present a computationally-efficient method satisfying these criteria. The method partitions a quantum device into compact lumped or quasi-distributed cells. Each is first simulated individually. The composite system is then reduced and mapped to a set of simple subsystem building blocks and their pairwise interactions. The method operates within the quasi-lumped approximation and, with no further approximation, systematically accounts for constraints, couplings, parameter renormalizations, and non-perturbative loading effects. We experimentally validate the method on large-scale, state-of-the-art superconducting quantum processors. We find that the full method improves the experimental agreement by a factor of two over taking standard coupling approximations when tested on the most sensitive and dressed Hamiltonian parameters of the measured devices.
• Abstract（参考訳）: 相互作用する量子情報処理システムのハミルトニアンの抽出は、複雑な現象や大規模量子コンピュータの実現において重要な問題である。 磁場の顕著な成長は、物理回路の量子電磁力学をモデル化できる正確で広く応用可能なモジュラー法や、より部分的な再正規化効果でさえますます必要となる。 本稿では,これらの基準を満たす計算効率の高い手法を提案する。 この方法は、量子デバイスをコンパクトなラッピングまたは準分散セルに分割する。 それぞれが個別にシミュレートされる。 その後、複合システムは縮小され、単純なサブシステム構築ブロックとそのペアの相互作用にマッピングされる。 この方法は準結合近似内で動作し、さらに近似することなく、制約、カップリング、パラメータ再正規化、非摂動負荷効果を体系的に考慮する。 本手法を大規模かつ最先端の超伝導量子プロセッサで実験的に検証する。 本手法は, 測定装置の最も敏感で服装のよいハミルトニアンパラメータに対して, 標準カップリング近似を2倍超えることで, 実験結果の一致性を向上させることを見出した。

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