論文の概要: Genetic algorithm for searching bipolar Single-Flux-Quantum pulse sequences for qubit control

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.09790v1
• Date: Tue, 20 Sep 2022 15:24:02 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-25 23:20:08.292389
• Title: Genetic algorithm for searching bipolar Single-Flux-Quantum pulse sequences for qubit control
• Title（参考訳）: 量子ビット制御のためのバイポーラ単一フラックス量子パルス列探索のための遺伝的アルゴリズム
• Authors: M.V. Bastrakova, D.S. Kulandin, T. Laptyeva, V.A. Vozhakov, A.V. Liniov
• Abstract要約: 一極性または双極性SFQ制御シーケンス探索のための遺伝的アルゴリズムを提案する。 将来的には、2つの量子ビットのシステムの研究に先進的なアプローチを適用する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Nowadays most of superconducting quantum processors use charge qubits of a transmon type. They require implementation of energy efficient qubit state control scheme. A promising approach is the use of superconducting digital circuits operating with single-flux-quantum (SFQ) pulses. The duration of SFQ pulse control sequence is typically larger than that of conventional microwave drive pulses but its length can be optimized for the system with known parameters. Here we introduce a genetic algorithm for unipolar or bipolar SFQ control sequence search that minimize qubit state leakage from the computational subspace. The algorithm is also able to find a solution in the form of a repeating subsequence in order to save memory on the control chip. Its parallel implementation can find the appropriate sequence for arbitrary system parameters from a practical range in a reasonable time. The algorithm is illustrated by the example of the rotation gate around the axis by an angle $\pi/2$ with fidelity over 99.99%. In this paper, we present the results for a single-qubit system, but in the future we will apply the developed approach to study a system of two qubits.
• Abstract（参考訳）: 現在、超伝導量子プロセッサのほとんどはトランスモン型の電荷量子ビットを使用している。 それらはエネルギー効率の良い量子状態制御スキームの実装を必要とする。 有望なアプローチは、単一磁束量子(SFQ)パルスで動作する超伝導デジタル回路を使用することである。 SFQパルス制御シーケンスの持続時間は通常、従来のマイクロ波駆動パルスよりも大きいが、その長さは既知のパラメータを持つシステムに最適化できる。 本稿では,計算部分空間からの量子ビット状態の漏洩を最小化する一極性または双極性sfq制御シーケンス探索のための遺伝的アルゴリズムを提案する。 アルゴリズムはまた、制御チップのメモリを保存するために繰り返しサブシーケンスの形で解を見つけることもできる。 その並列実装は、適切な時間内に実用範囲から任意のシステムパラメータの適切なシーケンスを見つけることができる。 このアルゴリズムは軸周りの回転ゲートの例で、99.99%以上の忠実度を持つ角度$\pi/2$で示される。 本稿では, 単一キュービットシステムに対する結果について述べるが, 将来的には2つのキュービットシステムの研究に, 先進的なアプローチを適用する。

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