論文の概要: Reminiscence of classical chaos in driven transmons

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.09361v2
• Date: Thu, 10 Nov 2022 14:58:05 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-04 13:00:15.428402
• Title: Reminiscence of classical chaos in driven transmons
• Title（参考訳）: 駆動トランスモンにおける古典的カオスの思い出
• Authors: Joachim Cohen, Alexandru Petrescu, Ross Shillito, Alexandre Blais
• Abstract要約: 共振器外ドライブでさえ、トランスモンスペクトルの構造に強い変化をもたらし、その大部分がカオスであることを示す。 その結果、カオス誘起量子分解効果の出現を特徴付ける光子数しきい値が導かれる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 117.851325578242
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Transmon qubits are ubiquitously used in superconducting quantum information processor architectures. Strong drives are required to realize fast, high-fidelity, gates and measurements, including parametrically activated processes. Here, we show that even off-resonant drives, in regimes routinely used in experiments, can cause strong modifications to the structure of the transmon spectrum rendering a large part of it chaotic. Accounting for the full nonlinear dynamics of the transmon in a Floquet-Markov formalism, we find that these chaotic states, often neglected through the hypothesis that the anharmonicity is weak, strongly impact the lifetime of the transmon's computational states. In particular, we observe that chaos-assisted quantum phase slips greatly enhance band dispersions. In the presence of a measurement resonator, we find that approaching chaotic behavior correlates with strong transmon-resonator hybridization, and an average resonator response centered on the bare resonator frequency. These results lead to a photon number threshold characterizing the appearance of chaos-induced quantum demolition effects during strong-drive operations such as dispersive qubit readout. The phenomena described here are expected to be present in all circuits based on low-impedance Josephson-junctions.
• Abstract（参考訳）: トランスモン量子ビットは超伝導量子情報プロセッサアーキテクチャにおいてユビキタスに使われている。 強力な駆動は、パラメトリック活性化プロセスを含む高速で高忠実なゲートと測定を実現するために必要である。 ここでは,実験で日常的に使用される無共鳴ドライブであっても,その大部分がカオス性を持つトランスモンスペクトルの構造に強い修正を生じさせる可能性があることを示す。 フロッケ=マルコフ形式論におけるトランスモンの完全な非線形ダイナミクスを考えると、これらのカオス状態は、しばしば無調和性が弱いという仮説によって無視され、トランスモンの計算状態の寿命に強く影響する。 特に,カオス支援型量子位相すべりはバンド分散を大幅に促進する。 測定共振器の存在下では、カオス的挙動に近づくと、強いトランスモン共振器ハイブリッド化と、素共振器周波数を中心とする平均共振器応答とが相関することがわかった。 これらの結果は、分散量子ビットの読み出しのような強い駆動動作中のカオス誘起量子分解効果の出現を特徴付ける光子数しきい値をもたらす。 ここで述べた現象は、低インピーダンスジョセフソン接合に基づく全ての回路に存在することが期待されている。

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