論文の概要: Control and mitigation of microwave crosstalk effect with superconducting qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.08416v5
• Date: Mon, 7 Nov 2022 09:26:26 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-04 15:57:46.945538
• Title: Control and mitigation of microwave crosstalk effect with superconducting qubits
• Title（参考訳）: 超伝導量子ビットを用いたマイクロ波クロストーク効果の制御と緩和
• Authors: Ruixia Wang, Peng Zhao, Yirong Jin, Haifeng Yu
• Abstract要約: 単一ビットゲートは通常マイクロ波駆動で実現される。 マイクロ波パルス間のクロストークは無視できないエラー源である。 本稿では,このクロストーク問題に対処する誤り軽減手法を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.613618707084132
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Improving gate performance is vital for scalable quantum computing. The universal quantum computing also requires the gate fidelity to reach a high level. For superconducting quantum processor, which operates in the microwave band, the single-qubit gates are usually realized with microwave driving. The crosstalk between microwave pulses is a non-negligible error source. In this article, we propose an error mitigation scheme to address this crosstalk issue for single-qubit gates. There are three steps in our method. First, by controlling the detuning between qubits, the microwave induced classical crosstalk error can be constrained within the computational subspace. Second, by applying the general decomposition procedure, arbitrary single-qubit gate can be decomposed as a sequence of $\sqrt{X}$ and virtual Z gates. Finally, by optimizing the parameters in virtual Z gates, the error constrained in the computational space can be corrected. Using our method, no additional compensation signals are needed, arbitrary single-qubit gate time will not be prolonged, and the circuit depth containing simultaneous single-qubit gates will also not increase. The simulation results show that, in specific regime of qubit-qubit detuning, the infidelities of simultaneous single-qubit gates can be as low as which without microwave crosstalk.
• Abstract（参考訳）: スケーラブルな量子コンピューティングにはゲート性能の改善が不可欠である。 ユニバーサル量子コンピューティングはまた、ゲート忠実度が高いレベルに達する必要がある。 マイクロ波帯で動作する超伝導量子プロセッサの場合、単一ビットゲートは通常マイクロ波駆動によって実現される。 マイクロ波パルス間のクロストークは無視できないエラー源である。 本稿では,単一ビットゲートのクロストーク問題に対処する誤り軽減手法を提案する。 私たちの方法には3つのステップがあります。 まず、量子ビット間のデチューニングを制御することで、マイクロ波誘起古典クロストーク誤差を計算部分空間内で制限することができる。 第二に、一般的な分解手順を適用することにより、任意の単一量子ゲートを$\sqrt{X}$および仮想Zゲートの列として分解することができる。 最後に、仮想zゲートのパラメータを最適化することにより、計算空間で制約された誤差を補正することができる。 本手法では,追加補償信号は不要であり,任意の単一キュービットゲート時間が長引かず,同時に単一キュービットゲートを含む回路深さも増加しない。 シミュレーションの結果、キュービット・キュービット・デチューニングの特定の状況下では、単一キュービット・ゲートの非忠実度はマイクロ波クロストークを伴わないほど低いことが示されている。

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