論文の概要: A Simulation Methodology for Superconducting Qubit Readout Fidelity

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.08394v1
• Date: Mon, 18 Jul 2022 06:02:41 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-04 15:57:28.277478
• Title: A Simulation Methodology for Superconducting Qubit Readout Fidelity
• Title（参考訳）: 超電導量子ビット読み出し率のシミュレーション手法
• Authors: Hiu Yung Wong, Yaniv Jacob Rosen, Kristin M. Beck, Prabjot Dhillon
• Abstract要約: 本研究は,超伝導量子ビットの読み出し密度のシミュレーション手法を提案する。 パラメータは実際の超伝導量子ビットベースの量子コンピュータから取り出され、シミュレーションは1つの実験点に校正される。 入力電力が7dB削減されたり、読み出しパルス幅が40%狭くなったりしても、高い忠実性を維持することができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Qubit readout is a critical part of any quantum computer including the superconducting-qubit-based one. The readout fidelity is affected by the readout pulse width, readout pulse energy, resonator design, qubit design, qubit-resonator coupling, and the noise generated along the readout path. It is thus important to model and predict the fidelity based on various design parameters along the readout path. In this work, a simulation methodology for superconducting qubit readout fidelity is proposed and implemented using Matlab and Ansys HFSS to allow the co-optimization in the readout path. As an example, parameters are taken from an actual superconducting-qubit-based quantum computer and the simulation is calibrated to one experimental point. It is then used to predict the readout error of the system as a function of readout pulse width and power and the results match the experiment well. It is found that the system can still maintain high fidelity even if the input power is reduced by 7dB or if the readout pulse width is 40% narrower. This can be used to guide the design and optimization of a superconducting qubit readout system.
• Abstract（参考訳）: 量子ビット読み出しは超伝導量子ビットベースのものを含むあらゆる量子コンピュータの重要な部分である。 読み出し精度は、読み出しパルス幅、読み出しパルスエネルギー、共振器設計、量子ビット設計、量子共振子結合、読み出しパスに沿って発生するノイズに影響される。 したがって、読み出しパスに沿って様々な設計パラメータに基づいて忠実度をモデル化し予測することが重要である。 本研究では,Matlab と Ansys HFSS を用いて超伝導量子ビットの読み出し忠実度をシミュレーションし,読み出し経路の共最適化を実現する手法を提案する。 例えば、実際の超伝導量子ビットベースの量子コンピュータからパラメータを抽出し、シミュレーションを1つの実験点に校正する。 次に、読み出しパルス幅と出力の関数としてシステムの読み出し誤差を予測し、結果が実験によく合致する。 その結果,入力電力が7db削減されたり,読み出しパルス幅が40%狭くなったりしても高い忠実性を維持することができた。 これは超伝導量子ビットリードアウトシステムの設計と最適化を導くのに使うことができる。

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