論文の概要: Fundamental limits of superconducting quantum computers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2201.05114v1
- Date: Thu, 13 Jan 2022 18:19:24 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-01 06:24:15.450080
- Title: Fundamental limits of superconducting quantum computers
- Title（参考訳）: 超伝導量子コンピュータの基本限界
- Authors: Michele Vischi, Luca Ferialdi, Andrea Trombettoni and Angelo Bassi
- Abstract要約: 連続自発局在 (Continuous Spontaneous Localization, CSL) は、量子力学の別の定式化である。
超伝導トランスモン量子ビットからなる量子コンピュータにおけるCSL効果を考察する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The Continuous Spontaneous Localization (CSL) model is an alternative
formulation of quantum mechanics which introduces a noise coupled non linearly
to the wave function to account for its collapse. We consider CSL effects on
quantum computers made of superconducting transmon qubits. As a direct effect
CSL reduces quantum superpositions of the computational basis states of the
qubits: we show the reduction rate to be negligibly small. However, an indirect
effect of CSL, dissipation induced by the noise, also leads transmon qubits to
decohere, by generating additional quasiparticles. Since the decoherence rate
of transmon qubits depends on the quasiparticle density, by computing their
generation rate induced by CSL, we can estimate the corresponding quasiparticle
density and thus the limit set by CSL on the performances of transmon quantum
computers. We show that CSL could spoil the quantum computation of practical
algorithms on large devices. We further explore the possibility of testing CSL
effects on superconducting devices.
- Abstract（参考訳）: 連続自発局所化(Continuous Spontaneous Localization, CSL)モデルは、波動関数に非線形に結合した雑音を導入する量子力学の別の定式化である。
超伝導トランスモン量子ビットからなる量子コンピュータにおけるCSL効果を考察する。
直接効果として、CSLは量子基底状態の量子重ね合わせを減らし、還元率は無視できるほど小さいことを示す。
しかし、CSLの間接効果、すなわちノイズによって引き起こされる散逸は、追加の準粒子を生成することによってトランスモン量子ビットをデコヒーアへと導く。
トランスモン量子ビットのデコヒーレンス速度は準粒子密度に依存するため、CSLによって誘導される生成速度を計算することにより、対応する準粒子密度と、トランスモン量子コンピュータの性能に対するCSLの極限を推定することができる。
CSLは大規模デバイス上での実用的なアルゴリズムの量子計算を損なう可能性がある。
さらに,超伝導デバイス上でのCSL効果の試験の可能性についても検討する。
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