論文の概要: One-Dimensional Maxwell-Schrodinger Hybrid Simulation of Transmon Qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.07923v1
• Date: Fri, 14 Oct 2022 16:11:55 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-22 14:11:17.692072
• Title: One-Dimensional Maxwell-Schrodinger Hybrid Simulation of Transmon Qubits
• Title（参考訳）: トランスモン量子の1次元マクスウェル・シュロディンガーハイブリッドシミュレーション
• Authors: Thomas E. Roth and Samuel T. Elkin
• Abstract要約: 本稿では,半古典的なMaxwell-Schrodingerハイブリット法の定式化と有限要素時間領域の離散化について述べる。 提案手法は,トランスモン量子ビットのより効率的な制御および測定プロトコルを探索するために,より広範なオペレーティングシステムの探索に利用できる。
• 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: Transmon quantum bits (qubits) are one of the most popular experimental platforms currently being pursued for developing quantum information processing technologies. In these devices, applied microwave pulses are used to control and measure the state of the transmon qubit. Currently, the design of the microwave pulses for these purposes is done through simple theoretical and/or numerical models that neglect how the transmon can modify the applied microwave field. In this work, we present the formulation and finite element time domain discretization of a semiclassical Maxwell-Schrodinger hybrid method for describing the dynamics of a transmon qubit capacitively coupled to a transmission line system. Numerical results are presented using this Maxwell-Schrodinger method to characterize the control and measurement of the state of a transmon qubit. We show that our method matches standard theoretical predictions in relevant operating regimes, and also show that our method produces physically meaningful results in situations where the theoretical models break down. In the future, our method can be used to explore broader operating regimes to search for more effective control and measurement protocols for transmon qubits.
• Abstract（参考訳）: トランスモン量子ビット(qubits)は、現在量子情報処理技術開発のために追求されている、最も人気のある実験プラットフォームの一つである。 これらの装置では、マイクロ波パルスがトランスモン量子ビットの状態の制御と測定に使用される。 現在、これらの目的のためのマイクロ波パルスの設計は、トランスモンが応用されたマイクロ波場をどのように変更できるかを無視する単純な理論および/または数値モデルによって行われている。 本研究では,半古典的maxwell-schrodingerハイブリッド法の定式化と有限要素時間領域離散化を行い,伝送線路系に容量結合したトランスモン量子ビットのダイナミクスを記述する。 このマクスウェル・シュロディンガー法を用いて,トランスモン量子ビットの状態の制御と測定を特徴付ける数値計算を行った。 提案手法は, 関連するオペレーティングシステムにおける標準的な理論予測と一致し, 理論モデルが故障する状況において, 物理的に有意な結果が得られることを示す。 将来的には,より広範な運用体制を探索し,トランスモンキュービットのより効果的な制御および測定プロトコルを探索することができる。

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