論文の概要: Fast universal control of a flux qubit via exponentially tunable wave-function overlap

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.01102v1
• Date: Thu, 2 Mar 2023 09:33:40 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-03 15:16:35.573366
• Title: Fast universal control of a flux qubit via exponentially tunable wave-function overlap
• Title（参考訳）: 指数的に可変な波動関数重なりによるフラックス量子ビットの高速ユニバーサル制御
• Authors: Svend Kr{\o}jer, Anders Enevold Dahl, Kasper Sangild Christensen, Morten Kjaergaard and Karsten Flensberg
• Abstract要約: 本稿では,この課題を解決するために,緩和対策の調整可能なレベルを享受するフラックス量子ビット変動を提案する。 我々の量子ビット設計であるDSFQ(Double-shunted flux qubit)は、その3つの接合環幾何学を通して、一般的な二重井戸ポテンシャルを実現する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Fast, high fidelity control and readout of protected superconducting qubits are fundamentally challenging due to their inherent insensitivity. We propose a flux qubit variation which enjoys a tunable level of protection against relaxation to resolve this outstanding issue. Our qubit design, the double-shunted flux qubit (DSFQ), realizes a generic double-well potential through its three junction ring geometry. One of the junctions is tunable, making it possible to control the barrier height and thus the level of protection. We analyze single- and two-qubit gate operations that rely on lowering the barrier. We show that this is a viable method that results in high fidelity gates as the non-computational states are not occupied during operations. Further, we show how the effective coupling to a readout resonator can be controlled by adjusting the externally applied flux while the DSFQ is protected from decaying into the readout resonator. Finally, we also study a double-loop gradiometric version of the DSFQ which is exponentially insensitive to variations in the global magnetic field, even when the loop areas are non-identical.
• Abstract（参考訳）: 保護された超伝導量子ビットの高速かつ高忠実性制御と読み出しは、本質的に不感度のため困難である。 本稿では,この課題を解決するために,リラクゼーションに対する調整可能な保護レベルを享受するフラックス量子ビット変動を提案する。 我々の量子ビット設計であるDSFQ(Double-shunted flux qubit)は、3つの接合環幾何学を通して一般的な二重井戸ポテンシャルを実現する。 ジャンクションの1つは調整可能であり、バリアの高さと保護レベルを制御することができる。 バリアの低下に依存する単一および2量子ゲート動作の解析を行う。 非計算状態が操作中に占有されないため、これは高い忠実度ゲートをもたらす実行可能な方法であることを示す。 また、dsfqが読み出し共振器への減衰を防ぎながら外部印加フラックスを調整することにより、読み出し共振器との効果的な結合を制御できることを示す。 最後に,ループ領域が同一でない場合でも,大域磁場の変動に指数関数的に影響を受けないdsfqの二重ループグラディメトリ版についても検討した。

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