論文の概要: Dual-rail encoding with superconducting cavities
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.12077v1
- Date: Thu, 22 Dec 2022 23:21:39 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-09 04:58:54.320723
- Title: Dual-rail encoding with superconducting cavities
- Title（参考訳）: 超伝導キャビティを用いたデュアルレール符号化
- Authors: James D. Teoh, Patrick Winkel, Harshvardhan K. Babla, Benjamin J.
Chapman, Jahan Claes, Stijn J. de Graaf, John W.O. Garmon, William D. Kalfus,
Yao Lu, Aniket Maiti, Kaavya Sahay, Neel Thakur, Takahiro Tsunoda, Sophia H.
Xue, Luigi Frunzio, Steven M. Girvin, Shruti Puri, and Robert J. Schoelkopf
- Abstract要約: 本稿では,2つの超伝導キャビティの単一光子部分空間に物理量子ビットを符号化する回路QEDデュアルレール量子ビットを提案する。
支配的な光子損失誤差は検出され、消去誤差に変換され、修正がより容易になる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.947444551172808
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: The design of quantum hardware that reduces and mitigates errors is essential
for practical quantum error correction (QEC) and useful quantum computations.
To this end, we introduce the circuit-QED dual-rail qubit in which our physical
qubit is encoded in the single-photon subspace of two superconducting cavities.
The dominant photon loss errors can be detected and converted into erasure
errors, which are much easier to correct. In contrast to linear optics, a
circuit-QED implementation of the dual-rail code offers completely new
capabilities. Using a single transmon ancilla, we describe a universal gate set
that includes state preparation, logical readout, and parametrizable single and
two-qubit gates. Moreover, first-order hardware errors due to the cavity and
transmon in all of these operations can be detected and converted to erasure
errors, leaving background Pauli errors that are orders of magnitude smaller.
Hence, the dual-rail cavity qubit delivers an optimal hierarchy of errors and
rates, and is expected to be well below the relevant QEC thresholds with
today's devices.
- Abstract（参考訳）: 誤りを減らし緩和する量子ハードウェアの設計は、実用的な量子エラー補正(QEC)と有用な量子計算に不可欠である。
この目的のために,2つの超伝導キャビティの単一光子部分空間に物理量子ビットを符号化する回路QEDデュアルレール量子ビットを導入する。
支配的な光子損失誤差は検出され、消去誤差に変換され、修正がより容易になる。
線形光学とは対照的に、デュアルレール符号の回路QED実装は、全く新しい機能を提供する。
1つのトランスモンアンシラを用いて、状態準備、論理読み出し、パラメータ可能な単一および2量子ビットゲートを含むユニバーサルゲートセットを記述する。
さらに、これらの操作のキャビティとトランスモンによる一階のハードウェアエラーを検知し、消去エラーに変換することができ、背景のPauliエラーは桁違いに小さくなってしまう。
したがって、デュアルレールキャビティキュービットはエラーとレートの最適階層を提供し、今日のデバイスと関連するQECしきい値よりかなり低いことが期待されている。
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