論文の概要: Realization of high-fidelity CZ gates in extensible superconducting qubits design with a tunable coupler

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.05680v1
• Date: Mon, 13 Sep 2021 03:16:41 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-15 05:34:25.022465
• Title: Realization of high-fidelity CZ gates in extensible superconducting qubits design with a tunable coupler
• Title（参考訳）: チューナブルカプラを用いた拡張性超伝導量子ビット設計における高忠実CZゲートの実現
• Authors: Yangsen Ye, Sirui Cao, Yulin Wu, Xiawei Chen, Qingling Zhu, Shaowei Li, Fusheng Chen, Ming Gong, Chen Zha, He-Liang Huang, Youwei Zhao, Shiyu Wang, Shaojun Guo, Haoran Qian, Futian Liang, Jin Lin, Yu Xu, Cheng Guo, Lihua Sun, Na Li, Hui Deng, Xiaobo Zhu, and Jian-Wei Pan
• Abstract要約: チューナブルカプラは、多ビット系における寄生結合と周波数群集の問題を軽減するために用いられる。 我々は、中心量子ビットと近傍量子ビットを1つ操作することで、高忠実性制御相(CZ)ゲートを実験的に示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 16.97933849503542
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: High-fidelity two-qubits gates are essential for the realization of large-scale quantum computation and simulation. Tunable coupler design is used to reduce the problem of parasitic coupling and frequency crowding in many-qubit systems and thus thought to be advantageous. Here we design a extensible 5-qubit system in which center transmon qubit can couple to every four near-neighbor qubit via a capacitive tunable coupler and experimentally demonstrate high-fidelity controlled-phase (CZ) gate by manipulating center qubit and one near-neighbor qubit. Speckle purity benchmarking (SPB) and cross entrophy benchmarking (XEB) are used to assess the purity fidelity and the fidelity of the CZ gate. The average purity fidelity of the CZ gate is 99.69$\pm$0.04\% and the average fidelity of the CZ gate is 99.65$\pm$0.04\% which means the control error is about 0.04\%. Our work will help resovle many chanllenges in the implementation of large scale quantum systems.
• Abstract（参考訳）: 高忠実度2量子ビットゲートは、大規模量子計算とシミュレーションの実現に不可欠である。 チューナブルカプラ設計は、多ビット系における寄生結合と周波数群集の問題を低減し、有利であると考えられる。 ここでは, 中心トランモンキュービットを4つの近傍キュービット毎にコンデンシブチューナブルカプラで結合可能な拡張可能な5量子ビット系を設計し, 中心キュービットと近傍キュービットを1つ操作して高忠実度制御相(CZ)ゲートを実験的に示す。 スペックル純度ベンチマーク(spb)とクロスエントロフィベンチマーク(xeb)は、czゲートの純度忠実性と忠実性を評価するために用いられる。 czゲートの平均純度忠実度は99.69$\pm$0.04\%であり、czゲートの平均純度は99.65$\pm$0.04\%である。 我々の研究は、大規模量子システムの実装における多くの混乱を解消するのに役立ちます。

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