論文の概要: Fast parametric two-qubit gate for highly detuned fixed-frequency superconducting qubits using a double-transmon coupler

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.06979v1
• Date: Wed, 14 Dec 2022 02:10:20 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-09 16:00:10.716909
• Title: Fast parametric two-qubit gate for highly detuned fixed-frequency superconducting qubits using a double-transmon coupler
• Title（参考訳）: ダブルトランスモンカプラを用いた高周波超伝導量子ビットの高速パラメトリック2量子ゲート
• Authors: Kentaro Kubo and Hayato Goto
• Abstract要約: 高精度な定周波量子ビットに対するパラメトリックゲートを数値的に示す。 我々は、99.99$%以上の忠実度と約18 nsのゲートを持つCZゲートと呼ばれる別のエンタングリングゲートを達成することができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: High-performance two-qubit gates have been reported with superconducting qubits coupled via a single-transmon coupler (STC). Most of them are implemented for qubits with a small detuning since reducing residual $ZZ$ coupling for highly detuned qubits by an STC is challenging. In terms of the frequency crowding and crosstalk, however, highly detuned qubits are desirable. Here, we numerically demonstrate a high-performance parametric gate for highly detuned fixed-frequency qubits using a recently proposed tunable coupler called a double-transmon coupler (DTC). Applying an ac flux pulse, we can perform a maximally entangling universal gate ($\sqrt{\rm iSWAP}$) with an average fidelity over 99.99$\%$ and a short gate time of about 24 ns. This speed is comparable to resonance-based gates for slightly detuned tunable qubits. Moreover, using a dc flux pulse alternatively, we can achieve another kind of entangling gate called a CZ gate with an average fidelity over 99.99$\%$ and a gate time of about 18 ns. Given the frexibility and feasible settings, we can expect that the DTC will contribute to realizing a high-performance quantum computer in the near future.
• Abstract（参考訳）: stc(single-transmon coupler)を介して超伝導量子ビットを結合した高性能2量子ビットゲートが報告されている。 STCにより高度に復調された量子ビットに対する残差$ZZ$結合を減少させるため、そのほとんどは小さな復調を伴う量子ビットに対して実装される。 しかし,周波数群集やクロストークに関しては,高度に変形した量子ビットが望ましい。 本稿では,最近提案されたDouble-transmon coupler (DTC) と呼ばれるチューナブルカプラを用いて,高度に変形した固定周波数キュービットに対する高性能パラメトリックゲートを数値的に示す。 acフラックスパルスを適用して、最大エンタングリングユニバーサルゲート(\sqrt{\rm iSWAP}$)を99.99$\%を超える平均忠実度と約24 nsの短いゲート時間で実行することができる。 この速度は、微調整可能な量子ビットの共振ベースのゲートに匹敵する。 さらに、代わりにdcフラックスパルスを用いることで、平均忠実度99.99$\%$と約18ns以上のゲートを持つCZゲートと呼ばれる別のエンタングリングゲートを達成することができる。 フレキシビリティと実現可能な設定を考えると、近い将来、DTCが高性能な量子コンピュータの実現に寄与することが期待できる。

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