論文の概要: Role of parasitic interactions and microwave crosstalk in dispersive control of two superconducting artificial atoms

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.04182v2
• Date: Wed, 4 Jan 2023 07:54:27 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-19 23:25:26.269745
• Title: Role of parasitic interactions and microwave crosstalk in dispersive control of two superconducting artificial atoms
• Title（参考訳）: 2つの超伝導人工原子の分散制御における寄生相互作用とマイクロ波クロストークの役割
• Authors: Alan C. Santos
• Abstract要約: 単モードコプレーナー導波路を介して相互作用する2つの超伝導人工原子系の寄生相互作用とマイクロ波クロストーク 原子選択性は、システムを制御するために使用される駆動に付随する結果のファサーにのみ依存することを示す。 寄生的相互作用があっても、$i$SWAPゲートが99%以上の忠実度で実装されていることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In this work we study the role of parasitic interactions and microwave crosstalk in a system of two superconducting artificial atoms interacting via a single-mode coplanar waveguide. Through a general description of the effective dynamics of the atoms, beyond the two-level approximation, we show that the atom selectivity (ability to individually address an atom) is only dependent on the resultant phasor associated to the drives used to control the system. We then exploit the benefits of such a drive-dependent selectivity to describe how the coherent population inversion occurs in the atoms simultaneously, with no interference of residual atom-atom interaction. In this scenario the parasitic interaction works as a resource to fast and high fidelity control, as it gives rise to a new regime of frequencies for the atoms able to suppress effective atom-atom coupling (idling point). To end, we show how an entangling $i$SWAP gate is implemented with fidelity higher than $99\%$, even in presence of parasitic interactions. More than that, we argue that the existence of this interaction can be helpful to speed up the gate performance. Our results open prospects to a new outlook on the real role of such ``undesired" effects in a system of superconducting artificial atoms.
• Abstract（参考訳）: 本研究では, 単モードコプレーナー導波路を介して相互作用する2つの超伝導人工原子系における寄生相互作用とマイクロ波クロストークの役割について検討する。 原子の有効動力学の一般的な記述を通して、2レベル近似を超えて、原子選択性(原子に個別に対処する能力)は、システムを制御するために使用される駆動に付随する結果のファサーにのみ依存していることを示す。 次に、このような駆動依存的な選択性の利点を利用して、残留原子-原子相互作用の干渉なしに、コヒーレント集団の反転が原子内でどのように同時に起こるかを記述する。 このシナリオでは、寄生相互作用は高速で高い忠実度制御のための資源として働き、効果的な原子-原子結合(アイドリングポイント)を抑制することができる原子のための新しい周波数のレジームをもたらす。 最後に、寄生的相互作用が存在する場合でも、99.5%以上の忠実度で絡み合う$i$SWAPゲートがどのように実装されているかを示す。 さらに、私たちは、この相互作用の存在は、ゲートのパフォーマンスをスピードアップするのに役立ちます。 この結果から,超伝導人工原子系における「望ましくない」効果の真の役割について,新たな展望が得られた。

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