論文の概要: Readout of a quantum processor with high dynamic range Josephson parametric amplifiers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.07757v2
• Date: Wed, 23 Nov 2022 00:22:11 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-26 09:44:33.193906
• Title: Readout of a quantum processor with high dynamic range Josephson parametric amplifiers
• Title（参考訳）: 高ダイナミックレンジジョセフソンパラメトリック増幅器を用いた量子プロセッサの読み出し
• Authors: T.C. White, Alex Opremcak, George Sterling, Alexander Korotkov, Daniel Sank, Rajeev Acharya, Markus Ansmann, Frank Arute, Kunal Arya, Joseph C. Bardin, Andreas Bengtsson, Alexandre Bourassa, Jenna Bovaird, Leon Brill, Bob B. Buckley, David A. Buell, Tim Burger, Brian Burkett, Nicholas Bushnell, Zijun Chen, Ben Chiaro, Josh Cogan, Roberto Collins, Alexander L. Crook, Ben Curtin, Sean Demura, Andrew Dunsworth, Catherine Erickson, Reza Fatemi, Leslie Flores-Burgos, Ebrahim Forati, Brooks Foxen, William Giang, Marissa Giustina, Alejandro Grajales Dau, Michael C. Hamilton, Sean D. Harrington, Jeremy Hilton, Markus Hoffmann, Sabrina Hong, Trent Huang, Ashley Huff, Justin Iveland, Evan Jeffrey, M\'arika Kieferov\'a, Seon Kim, Paul V. Klimov, Fedor Kostritsa, John Mark Kreikebaum, David Landhuis, Pavel Laptev, Lily Laws, Kenny Lee, Brian J. Lester, Alexander Lill, Wayne Liu, Aditya Locharla, Erik Lucero, Trevor McCourt, Matt McEwen, Xiao Mi, Kevin C. Miao, Shirin Montazeri, Alexis Morvan, Matthew Neeley, Charles Neill, Ani Nersisyan, Jiun How Ng, Anthony Nguyen, Murray Nguyen, Rebecca Potter, Chris Quintana, Pedram Roushan, Kannan Sankaragomathi, Kevin J. Satzinger, Christopher Schuster, Michael J. Shearn, Aaron Shorter, Vladimir Shvarts, Jindra Skruzny, W. Clarke Smith, Marco Szalay, Alfredo Torres, Bryan Woo, Z. Jamie Yao, Ping Yeh, Juhwan Yoo, Grayson Young, Ningfeng Zhu, Nicholas Zobrist, Yu Chen, Anthony Megrant, Julian Kelly, Ofer Naaman
• Abstract要約: デバイスは、帯域幅250-300MHzの50ドルOmega$環境と一致し、入力飽和電力は最大で-95dBm、20dBゲインとなる。 54キュービットのSycamoreプロセッサがこれらのデバイスをベンチマークするために使用された。 設計は、システムノイズ、読み出しフィデリティ、およびクビットのデフォーカスに悪影響を及ぼさない。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 132.67289832617647
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We demonstrate a high dynamic range Josephson parametric amplifier (JPA) in which the active nonlinear element is implemented using an array of rf-SQUIDs. The device is matched to the 50 $\Omega$ environment with a Klopfenstein-taper impedance transformer and achieves a bandwidth of 250-300 MHz, with input saturation powers up to -95 dBm at 20 dB gain. A 54-qubit Sycamore processor was used to benchmark these devices, providing a calibration for readout power, an estimate of amplifier added noise, and a platform for comparison against standard impedance matched parametric amplifiers with a single dc-SQUID. We find that the high power rf-SQUID array design has no adverse effect on system noise, readout fidelity, or qubit dephasing, and we estimate an upper bound on amplifier added noise at 1.6 times the quantum limit. Lastly, amplifiers with this design show no degradation in readout fidelity due to gain compression, which can occur in multi-tone multiplexed readout with traditional JPAs.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,能動非線形要素をrf-squidアレイを用いて実装した高ダイナミックレンジジョセフソンパラメトリック増幅器(jpa)について述べる。 このデバイスは、Klopfenstein-taperインピーダンス変換器で50$\Omega$環境と一致し、帯域幅は250-300MHz、入力飽和電力は最大で-95dBmの20dBゲインとなる。 54キュービットのSycamoreプロセッサを使用してこれらのデバイスをベンチマークし、読み出し電力の校正、増幅器付加ノイズの推定、標準インピーダンスのパラメトリック増幅器と1つのdc-SQUIDを比較した。 我々は,高出力rf-SQUIDアレイの設計がシステムノイズ,読み出し忠実度,量子ビットの劣化に悪影響を及ぼさないことを発見し,量子限界の1.6倍の増幅器付加雑音に対する上限を推定した。 最後に、この設計による増幅器は、従来のJPAとマルチトーン多重読み出しで発生するゲイン圧縮による読み出し精度の劣化を示さない。

関連論文リスト

• Lumped-element two-section impedance-matched SNAIL parametric amplifier [0.0]
  本稿では,2ユニットインピーダンス整合変換器を用いた量子制限型3波混合ラム素子SNAILパラメトリック増幅器を提案する。 実験では、600MHzの帯域で平均15dB$、平均飽和電力で平均107dBm$、量子制限ノイズ温度で平均15dB$を実証した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-08-12T13:50:11Z)
• Pump-efficient Josephson parametric amplifiers with high saturation power [0.25128687379089687]
  ジョセフソンパラメトリック増幅器の電力付加効率(PAE)の上限を数値的に検討する。 高い利得の増幅器は低いPAEを持つが、芸術機器の状態を比較すれば改善の余地は十分にある。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-02-19T22:39:49Z)
• Broadband parametric amplification in DARTWARS [64.98268713737]
  トラベリングウェーブパラメトリック増幅器(TWPA)は、マルチギガヘルツ増幅帯域のため、実用用途に特に適している可能性がある。 DARTWARSプロジェクトは、増幅の20ドルdBを達成できるKITWPAの開発を目指している。 測定の結果、KITWPAの長さ17,$mmの帯域幅で約9,dBの増幅が得られた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-02-19T10:57:37Z)
• Broadband CPW-based impedance-transformed Josephson parametric amplifier [13.002501537530513]
  ブロードバンドインピーダンス変換ジョセフソンパラメトリック増幅器(IMPA)を用いたデバイスを提案する。 この装置は、平均飽和電力が-110dBmで、量子制限付ノイズに近い15(20)dBゲインに対して700(200)MHzの瞬時帯域幅を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-10-26T01:04:55Z)
• Josephson parametric amplifier with Chebyshev gain profile and high saturation [0.0]
  本稿では,3階Chebyshevプロトタイプに基づく帯域通過インピーダンスマッチングネットワークを用いたジョセフソンパラメトリック増幅器の設計を実証する。 我々は、8つの増幅器を4.6GHzで動作させ、1dB未満の利得と最大500MHzの帯域幅を持つ20dBの利得を示す。 我々は,Sycamoreプロセッサを用いて,飽和付近のシステム読み出し効率と信号-雑音比を特徴付ける。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-05-28T22:04:08Z)
• An integrated microwave-to-optics interface for scalable quantum computing [47.187609203210705]
  シリコンフォトニックキャビティに結合した超伝導共振器を用いた集積トランスデューサの新しい設計法を提案する。 上記の条件をすべて同時に実現するためのユニークな性能とポテンシャルを実験的に実証する。 デバイスは50オーム伝送ラインに直接接続し、単一のチップ上で多数のトランスデューサに容易にスケールできる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-10-27T18:05:01Z)
• Broadband SNAIL parametric amplifier with microstrip impedance transformer [0.0]
  超伝導非線形非対称誘導素子に基づく量子制限3波混合パラメトリック増幅器を提案する。 現行のポンポンモードで動作し、300MHzの帯域幅で平均17ドル(約1万2000円)の利得を実験的に実証します。 増幅器は1つの電子ビームリソグラフィーステップだけで簡単な技術で製造することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-10-27T11:15:58Z)
• Numerical analysis of a three-wave-mixing Josephson traveling-wave parametric amplifier with engineered dispersion loadings [62.997667081978825]
  最近提案されたジョゼフソン走行波パラメトリック増幅器は、20dBの利得と少なくとも4GHzのフラット帯域を実現する大きな可能性を秘めている。 回路パラメータの周期変調による高度なJTWPA回路をモデル化する。 エンジニアリングされた分散ローディングにより、350ドル(約3万3000円)から9ドル(約3万3000円)まで、十分な広帯域幅を実現できます。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-09-22T14:46:04Z)
• Macroscopic noise amplification by asymmetric dyads in non-Hermitian optical systems for generative diffusion models [55.2480439325792]
  非対称な非エルミートダイアドは、効率的なセンサーと超高速な乱数発生器の候補である。 このような非対称なダイアドからの集積光放射は、機械学習の全光学的退化拡散モデルに効率的に利用できる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-06-24T10:19:36Z)
• High fidelity two-qubit gates on fluxoniums using a tunable coupler [47.187609203210705]
  超伝導フラクソニウム量子ビットは、大規模量子コンピューティングへの道のトランスモンに代わる有望な代替手段を提供する。 マルチキュービットデバイスにおける大きな課題は、スケーラブルなクロストークのないマルチキュービットアーキテクチャの実験的なデモンストレーションである。 ここでは、可変カプラ素子を持つ2量子フッソニウム系量子プロセッサを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-30T13:44:52Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。