論文の概要: Hardware-Efficient Microwave-Activated Tunable Coupling Between Superconducting Qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2105.05384v1
• Date: Wed, 12 May 2021 01:06:08 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-31 09:07:52.156297
• Title: Hardware-Efficient Microwave-Activated Tunable Coupling Between Superconducting Qubits
• Title（参考訳）: 超伝導量子ビット間のハードウェア効率の良いマイクロ波活性化可変結合
• Authors: Bradley K. Mitchell, Ravi K. Naik, Alexis Morvan, Akel Hashim, John Mark Kreikebaum, Brian Marinelli, Wim Lavrijsen, Kasra Nowrouzi, David I. Santiago, and Irfan Siddiqi
• Abstract要約: 固定周波数と固定結合を持つ2つのトランモン量子ビット間のチューナブルな$ZZ$相互作用を実現する。 どちらのトランスモンも駆動されるため、マイクロ波クロストークには耐性がある。 サイクルベンチマークによって測定された99.43(1)%のゲート忠実度を持つ制御位相(CZ)ゲートを実装するために,この相互作用を適用した。
• 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: Generating high-fidelity, tunable entanglement between qubits is crucial for realizing gate-based quantum computation. In superconducting circuits, tunable interactions are often implemented using flux-tunable qubits or coupling elements, adding control complexity and noise sources. Here, we realize a tunable $ZZ$ interaction between two transmon qubits with fixed frequencies and fixed coupling, induced by driving both transmons off-resonantly. We show tunable coupling over one order of magnitude larger than the static coupling, and change the sign of the interaction, enabling cancellation of the idle coupling. Further, this interaction is amenable to large quantum processors: the drive frequency can be flexibly chosen to avoid spurious transitions, and because both transmons are driven, it is resilient to microwave crosstalk. We apply this interaction to implement a controlled phase (CZ) gate with a gate fidelity of $99.43(1)\%$ as measured by cycle benchmarking, and we find the fidelity is limited by incoherent errors.
• Abstract（参考訳）: ゲートベースの量子計算を実現するためには,高忠実で可変な量子ビット間の絡み合いの生成が不可欠である。 超伝導回路では、可変相互作用はフラックス可変量子ビットまたは結合要素を用いて実装され、制御複雑性とノイズ源を付加する。 ここでは,両トランスモンを共振駆動することにより,固定周波数と固定結合を持つ2つのトランスモン量子ビット間のチューン可能な$zz$相互作用を実現する。 静的結合よりも1桁大きく調整可能な結合を示し、相互作用の符号を変更し、アイドル結合のキャンセルを可能にする。 さらに、この相互作用は大きな量子プロセッサに適応可能であり、駆動周波数はスプリアス遷移を避けるために柔軟に選択することができ、両方のトランスモンが駆動されるためマイクロ波クロストークに耐性がある。 この相互作用をサイクルベンチマークによって測定された99.43(1)\%$のゲート忠実度を持つ制御位相(CZ)ゲートの実装に適用し、不整合誤差によってその忠実度が制限されることを示した。

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