論文の概要: Fast high-fidelity gates for galvanically-coupled fluxonium qubits using strong flux modulation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.03971v1
• Date: Fri, 8 Jul 2022 15:45:10 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-06 04:25:49.824939
• Title: Fast high-fidelity gates for galvanically-coupled fluxonium qubits using strong flux modulation
• Title（参考訳）: 強フラックス変調を用いたガルバニカル結合フラクソニウム量子ビットの高速高忠実ゲート
• Authors: D. K. Weiss, Helin Zhang, Chunyang Ding, Yuwei Ma, David I. Schuster, Jens Koch
• Abstract要約: 長いコヒーレンス時間、大きなアンハーモニック性、頑健な電荷-ノイズ不感度のレンダリングフラクソニウム量子ビットは、トランスモンの興味深い代替品である。 最近の実験では、低周波フラックスニアのコヒーレンス時間が記録されている。 本稿では,フラックス可変$textitXX$結合を用いたガルバニック結合方式を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.08388591755871733
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Long coherence times, large anharmonicity and robust charge-noise insensitivity render fluxonium qubits an interesting alternative to transmons. Recent experiments have demonstrated record coherence times for low-frequency fluxonia. Here, we propose a galvanic-coupling scheme with flux-tunable $\textit{XX}$ coupling. To implement a high-fidelity entangling $\sqrt{i\mathrm{SWAP}}$ gate, we modulate the strength of this coupling and devise variable-time identity gates to synchronize required single-qubit operations. Both types of gates are implemented using strong ac flux drives, lasting for only a few drive periods. We employ a theoretical framework capable of capturing qubit dynamics beyond the rotating-wave approximation (RWA) as required for such strong drives. We predict an open-system fidelity of $F>0.999$ for the $\sqrt{i\mathrm{SWAP}}$ gate under realistic conditions.
• Abstract（参考訳）: 長いコヒーレンス時間、大きな無調波性、強固な電荷-ノイズの不感性により、フラックスニウム量子ビットはトランスモンの興味深い代替手段となる。 最近の実験では低周波フラックスニアのコヒーレンスタイムが記録されている。 ここでは、フラックス可変$\textit{XX}$結合を持つガルバニック結合スキームを提案する。 高忠実なエンタングリング$\sqrt{i\mathrm{SWAP}}$ gateを実装するために、この結合の強さを変調し、必要な単一キュービット演算を同期させる可変時間IDゲートを考案する。 どちらのゲートも強力なACフラックスドライブを使用して実装されており、駆動期間はわずかである。 我々は、そのような強い駆動に必要な回転波近似(RWA)を超える量子力学を捉えることができる理論的枠組みを用いる。 実環境下では,$\sqrt{i\mathrm{swap}}$ゲートに対して$f>0.999$のオープンシステム忠実性が予測される。

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