論文の概要: Controlled-Controlled-Phase Gates for Superconducting Qubits Mediated by
a Shared Tunable Coupler
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2206.12392v2
- Date: Thu, 30 Mar 2023 08:06:27 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-31 18:21:16.020507
- Title: Controlled-Controlled-Phase Gates for Superconducting Qubits Mediated by
a Shared Tunable Coupler
- Title（参考訳）: 共振可変カプラによる超伝導量子ビットの制御制御位相ゲート
- Authors: Niklas J. Glaser, Federico Roy, Stefan Filipp
- Abstract要約: 超伝導トランスモン型量子ビットを1つの磁束可変カプラで結合するシステムについて検討する。
アダバティックフラックスパルスによるカプラの周波数調整により、キュービット間の条件エネルギーシフトを制御することができる。
数値シミュレーションの結果、約99%の忠実度と300 ns以下のゲート時間が得られる。
- 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: Applications for noisy intermediate-scale quantum computing devices rely on
the efficient entanglement of many qubits to reach a potential quantum
advantage. Although entanglement is typically generated using two-qubit gates,
direct control of strong multi-qubit interactions can improve the efficiency of
the process. Here, we investigate a system of three superconducting
transmon-type qubits coupled via a single flux-tunable coupler. Tuning the
frequency of the coupler by adiabatic flux pulses enables us to control the
conditional energy shifts between the qubits and directly realize multi-qubit
interactions. To accurately adjust the resulting controlled relative phases, we
describe a gate protocol involving refocusing pulses and adjustable interaction
times. This enables the implementation of the full family of pairwise
controlled-phase (CPHASE) and controlled-controlled-phase (CCPHASE) gates.
Numerical simulations result in fidelities around 99 % and gate times below 300
ns using currently achievable system parameters and decoherence rates.
- Abstract（参考訳）: ノイズの多い中間スケール量子コンピューティングデバイスのためのアプリケーションは、潜在的な量子アドバンテージに到達するために多くの量子ビットの効率の良い絡み合いに依存する。
エンタングルメントは通常2量子ビットゲートで生成されるが、強いマルチ量子ビット相互作用を直接制御することでプロセスの効率が向上する。
本稿では, 超伝導トランスモン型量子ビットを1つの磁束可変カプラで結合するシステムについて検討する。
アダバティックフラックスパルスによるカプラの周波数調整により、キュービット間の条件エネルギーシフトを制御し、マルチキュービット相互作用を直接実現することができる。
制御された相対位相を正確に調整するために、パルスの再フォーカスと調整可能な相互作用時間を含むゲートプロトコルを記述する。
これにより、ペアワイズ制御相(CPHASE)と制御制御相(CCPHASE)の完全なファミリーの実装が可能になる。
数値シミュレーションにより, 現在達成可能なシステムパラメータとデコヒーレンス率を用いて, 300 ns以下で99 %, ゲートタイムが得られた。
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