論文の概要: Long-distance transmon coupler with CZ gate fidelity above $99.8\%$
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.09460v2
- Date: Mon, 19 Dec 2022 13:38:16 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-30 11:59:13.578840
- Title: Long-distance transmon coupler with CZ gate fidelity above $99.8\%$
- Title（参考訳）: CZゲート忠実度が99.8\%を超える長距離トランスモンカプラ
- Authors: Fabian Marxer, Antti Veps\"al\"ainen, Shan W. Jolin, Jani Tuorila,
Alessandro Landra, Caspar Ockeloen-Korppi, Wei Liu, Olli Ahonen, Adrian Auer,
Lucien Belzane, Ville Bergholm, Chun Fai Chan, Kok Wai Chan, Tuukka Hiltunen,
Juho Hotari, Eric Hyypp\"a, Joni Ikonen, David Janzso, Miikka Koistinen,
Janne Kotilahti, Tianyi Li, Jyrgen Luus, Miha Papic, Matti Partanen, Jukka
R\"abin\"a, Jari Rosti, Mykhailo Savytskyi, Marko Sepp\"al\"a, Vasilii
Sevriuk, Eelis Takala, Brian Tarasinski, Manish J. Thapa, Francesca Tosto,
Natalia Vorobeva, Liuqi Yu, Kuan Yen Tan, Juha Hassel, Mikko M\"ott\"onen and
Johannes Heinsoo
- Abstract要約: フローティングトランスモンデバイスをベースとした可変量子ビットカップラを実演する。
我々は、カプラとキュービット間の50MHz以上の結合を維持しながら、少なくとも2mm間隔でキュービットを配置する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 37.50928453361462
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Tunable coupling of superconducting qubits has been widely studied due to its
importance for isolated gate operations in scalable quantum processor
architectures. Here, we demonstrate a tunable qubit-qubit coupler based on a
floating transmon device which allows us to place qubits at least 2 mm apart
from each other while maintaining over 50 MHz coupling between the coupler and
the qubits. In the introduced tunable-coupler design, both the qubit-qubit and
the qubit-coupler couplings are mediated by two waveguides instead of relying
on direct capacitive couplings between the components, reducing the impact of
the qubit-qubit distance on the couplings. This leaves space for each qubit to
have an individual readout resonator and a Purcell filter needed for fast
high-fidelity readout. In addition, the large qubit-qubit distance reduces
unwanted non-nearest neighbor coupling and allows multiple control lines to
cross over the structure with minimal crosstalk. Using the proposed flexible
and scalable architecture, we demonstrate a controlled-$Z$ gate with $(99.81
\pm 0.02)\%$ fidelity.
- Abstract（参考訳）: 超伝導量子ビットの可変結合は、スケーラブルな量子プロセッサアーキテクチャにおける孤立ゲート演算の重要性から、広く研究されている。
ここでは,浮動式トランスモン装置をベースとした可変量子ビットカップラを実演し,キュービット同士の50MHz以上の結合を維持しながら,少なくとも2mmの間隔で量子ビットを配置できることを示した。
導入されたチューナブル・カップラー設計では、qubit-qubitとqubit-couplerのカップリングは、コンポーネント間の直接容量結合に頼るのではなく、2つの導波路によって仲介され、qubit-qubit距離がカップリングに与える影響を減少させる。
これにより、各キュービットが個々の読み出し共振器と高速高忠実度読み出しに必要なパーセルフィルタを持つスペースが確保される。
さらに、大きなqubit-qubit距離は望ましくない非アレスト近傍結合を減少させ、最小のクロストークで複数の制御線路が構造物を横切ることを可能にする。
提案するフレキシブルでスケーラブルなアーキテクチャを用いて,$(99.81 \pm 0.02)\%$ fidelityの制御された$z$ゲートを実演する。
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