論文の概要: Resilient superconducting-element design with genetic algorithms
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.01837v1
- Date: Fri, 3 Feb 2023 16:24:35 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-06 15:44:14.982901
- Title: Resilient superconducting-element design with genetic algorithms
- Title（参考訳）: 遺伝的アルゴリズムを用いた弾性超伝導素子設計
- Authors: F. A. C\'ardenas-L\'opez, J. C. Retamal, Xi Chen, G. Romero, M. Sanz
- Abstract要約: 超伝導量子回路は、原子エネルギースペクトルと選択規則をはしごと3レベル製造として示している。
我々のマルチループ回路は、回路パラメータのランダムなゆらぎ、すなわち最終的な欠陥の下では堅牢であることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.53163169498295
- License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
- Abstract: We present superconducting quantum circuits which exhibit atomic energy
spectrum and selection rules as ladder and lambda three-level configurations
designed by means of genetic algorithms. These heuristic optimization
techniques are employed for adapting the topology and the parameters of a set
of electrical circuits to find the suitable architecture matching the required
energy levels and relevant transition matrix elements. We analyze the
performance of the optimizer on one-dimensional single- and multi-loop circuits
to design ladder ($\Xi$) and lambda ($\Lambda$) three-level system with
specific transition matrix elements. As expected, attaining both the required
energy spectrum and the needed selection rules is challenging for single-loop
circuits, but they can be accurately obtained even with just two loops.
Additionally, we show that our multi-loop circuits are robust under random
fluctuation in their circuital parameters, i.e. under eventual fabrication
flaws. Developing an optimization algorithm for automatized circuit
quantization opens an avenue to engineering superconducting circuits with
specific symmetry to be used as modules within large-scale setups, which may
allow us to mitigate the well-known current errors observed in the first
generation of quantum processors.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,原子エネルギースペクトルと選択規則を示す超伝導量子回路を,遺伝的アルゴリズムを用いて設計したラダーおよびラムダ3レベル構成として提示する。
これらのヒューリスティック最適化手法は、必要なエネルギーレベルと関連する遷移行列要素に適合する適切なアーキテクチャを見つけるために、一連の電気回路の位相とパラメータを適応するために用いられる。
1次元のシングルループおよびマルチループ回路上でのオプティマイザの性能を分析し、特定の遷移行列要素を持つラダー(\xi$)およびラムダ(\lambda$)3レベルシステムを設計する。
予想通り、必要なエネルギースペクトルと必要な選択規則の両方を達成することはシングルループ回路では難しいが、2ループでも正確に得ることができる。
さらに,我々のマルチループ回路は,回路パラメータのランダムなゆらぎ,すなわち最終的な製造欠陥の下では堅牢であることを示す。
自動回路量子化のための最適化アルゴリズムの開発は、大規模なセットアップでモジュールとして使用される特定の対称性を持つ超伝導回路を工学的に設計する道を開き、量子プロセッサの第一世代で観測される既知の電流誤差を緩和する可能性がある。
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