論文の概要: Improving qubit coherence using closed-loop feedback

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2105.01107v1
• Date: Mon, 3 May 2021 18:28:06 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-01 17:40:51.557643
• Title: Improving qubit coherence using closed-loop feedback
• Title（参考訳）: 閉ループフィードバックによる量子コヒーレンスの改善
• Authors: Antti Veps\"al\"ainen, Roni Winik, Amir H. Karamlou, Jochen Braum\"uller, Agustin Di Paolo, Youngkyu Sung, Bharath Kannan, Morten Kjaergaard, David K. Kim, Alexander J. Melville, Bethany M. Niedzielski, Jonilyn L. Yoder, Simon Gustavsson, William D. Oliver
• Abstract要約: 超伝導トランスモン量子ビットの周波数変動を安定化するために,クローズドループフィードバックを実験的に利用した。 結果として生じる高忠実度演算は、量子ビットフラックスノイズ不感点から離れても有効である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 42.60602838972598
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Superconducting qubits are a promising platform for building a larger-scale quantum processor capable of solving otherwise intractable problems. In order for the processor to reach practical viability, the gate errors need to be further suppressed and remain stable for extended periods of time. With recent advances in qubit control, both single- and two-qubit gate fidelities are now in many cases limited by the coherence times of the qubits. Here we experimentally employ closed-loop feedback to stabilize the frequency fluctuations of a superconducting transmon qubit, thereby increasing its coherence time by 26\% and reducing the single-qubit error rate from $(8.5 \pm 2.1)\times 10^{-4}$ to $(5.9 \pm 0.7)\times 10^{-4}$. Importantly, the resulting high-fidelity operation remains effective even away from the qubit flux-noise insensitive point, significantly increasing the frequency bandwidth over which the qubit can be operated with high fidelity. This approach is helpful in large qubit grids, where frequency crowding and parasitic interactions between the qubits limit their performance.
• Abstract（参考訳）: 超伝導量子ビットは、難解な問題を解決できる大規模量子プロセッサを構築するための有望なプラットフォームである。 プロセッサが実用的な実行可能性に達するためには、ゲートエラーをさらに抑制し、長期にわたって安定した状態を維持する必要がある。 近年のqubit制御の進歩により、シングルキュービットと2キュービットのゲートフィデリティは、多くのケースでqubitのコヒーレンス時間によって制限されている。 ここでは閉ループフィードバックを用いて超伝導トランスモン量子ビットの周波数変動を安定化し、コヒーレンス時間を26\%増加させ、単一ビット誤り率を$(8.5 \pm 2.1)\times 10^{-4}$から$(5.9 \pm 0.7)\times 10^{-4}$に下げる。 重要なことに、結果として生じる高忠実度動作は、クォービットフラックスノイズ不感点から離れても有効であり、クォービットが高忠実度で操作できる周波数帯域を著しく増加させる。 このアプローチは、クビット間の周波数群集と寄生的相互作用が性能を制限する大きなクビットグリッドにおいて有用である。

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