論文の概要: Quantum crosstalk cancellation for fast entangling gates and improved
multi-qubit performance
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2106.00675v1
- Date: Tue, 1 Jun 2021 17:59:00 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-28 03:30:07.987635
- Title: Quantum crosstalk cancellation for fast entangling gates and improved
multi-qubit performance
- Title（参考訳）: 高速エンタングゲート用量子クロストークキャンセルとマルチビット性能の改善
- Authors: K. X. Wei, E. Magesan, I. Lauer, S. Srinivasan, D. F. Bogorin, S.
Carnevale, G. A. Keefe, Y. Kim, D. Klaus, W. Landers, N. Sundaresan, C. Wang,
E. J. Zhang, M. Steffen, O. E. Dial, D. C. McKay, A. Kandala
- Abstract要約: 本稿では、結合量子ビット上の交流スターク効果を同時に行うことで、エネルギーレベルを制御し、クロストークを緩和する新しい手法を提案する。
この研究は、より高速なゲートと、多ビット回路の忠実度を大幅に改善した超伝導ハードウェアの道を開いた。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum computers built with superconducting artificial atoms already stretch
the limits of their classical counterparts. While the lowest energy states of
these artificial atoms serve as the qubit basis, the higher levels are
responsible for both a host of attractive gate schemes as well as generating
undesired interactions. In particular, when coupling these atoms to generate
entanglement, the higher levels cause shifts in the computational levels that
leads to unwanted $ZZ$ quantum crosstalk. Here, we present a novel technique to
manipulate the energy levels and mitigate this crosstalk via a simultaneous AC
Stark effect on coupled qubits. This breaks a fundamental deadlock between
qubit-qubit coupling and crosstalk, leading to a 90ns CNOT with a gate error of
(0.19 $\pm$ 0.02) $\%$ and the demonstration of a novel CZ gate with
fixed-coupling single-junction transmon qubits. Furthermore, we show a
definitive improvement in circuit performance with crosstalk cancellation over
seven qubits, demonstrating the scalability of the technique. This work paves
the way for superconducting hardware with faster gates and greatly improved
multi-qubit circuit fidelities.
- Abstract（参考訳）: 超伝導人工原子で作られた量子コンピュータは、すでにその古典的な限界を延ばしている。
これらの人工原子の最低エネルギー状態は量子ビット基底として機能するが、より高いレベルは魅力的なゲートスキームのホストと望ましくない相互作用の両方の原因となる。
特に、これらの原子を結合して絡み合いを生成すると、より高いレベルは計算レベルのシフトを引き起こし、不要な$zz$量子クロストークにつながる。
本稿では,結合量子ビットに対する同時交流スターク効果により,エネルギーレベルを操作し,このクロストークを緩和する新しい手法を提案する。
これはqubit-qubit結合とcrosstalkの基本的なデッドロックを破り、90ns cnotのゲートエラーが (0.19 $\pm$ 0.02) $\%$ となり、固定結合の単一接合トランスモンキュービットを持つ新しいczゲートのデモンストレーションとなる。
さらに、7キュービットのクロストークキャンセルにより回路性能が大幅に向上し,その拡張性が実証された。
この研究は、より高速なゲートと、多ビット回路の忠実度を大幅に改善した超伝導ハードウェアの道を開いた。
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