論文の概要: Hardware efficient autonomous error correction with linear couplers in superconducting circuits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.01110v2
• Date: Wed, 15 Nov 2023 01:26:21 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-11-16 20:50:24.418125
• Title: Hardware efficient autonomous error correction with linear couplers in superconducting circuits
• Title（参考訳）: 超伝導回路における線形結合器によるハードウェア効率の良い自律誤差補正
• Authors: Ziqian Li, Tanay Roy, David Rodr\'iguez P\'erez, David I. Schuster, Eliot Kapit
• Abstract要約: 大規模量子コンピュータは、情報のデコヒーレンスを防ぐために、必然的に量子エラー補正(QEC)を必要とする。 本稿では,チューナブルカプラと2つの損失共振器を冷却源とするエンコーダとして2つのトランスモンを用いて,全ての単一キュービットエラーチャネルを自律的に補正または抑制する,Star codeと呼ばれる新しいAQEC方式を提案する。 Starコードは他の平面超伝導回路に適応することができ、より大きな量子コンピュータやエラー訂正符号に組み込むための単一の量子ビットに代わるスケーラブルな代替手段を提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.5428370406156905
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Large-scale quantum computers will inevitably need quantum error correction (QEC) to protect information against decoherence. Given that the overhead of such error correction is often formidable, autonomous quantum error correction (AQEC) proposals offer a promising near-term alternative. AQEC schemes work by transforming error states into excitations that can be efficiently removed through engineered dissipation. We propose a new AQEC scheme, called the Star code, which can autonomously correct or suppress all single qubit error channels using two transmons as encoders with a tunable coupler and two lossy resonators as a cooling source. We theoretically and numerically demonstrate quadratic improvements in logical states' lifetime for realistic parameters. The Star code requires only two-photon interactions and can be realized with linear coupling elements, avoiding higher-order drive or dissipation terms that are difficult to implement in many other AQEC proposals. The Star code can be adapted to other planar superconducting circuits, offering a scalable alternative to single qubits for incorporation in larger quantum computers or error correction codes.
• Abstract（参考訳）: 大規模量子コンピュータは、情報のデコヒーレンスを防ぐために、必然的に量子エラー補正(QEC)を必要とする。 このような誤り訂正のオーバーヘッドがしばしば予測可能であることを考えると、自律的量子誤り訂正(AQEC)の提案は有望な短期的代替手段を提供する。 AQECスキームは、エラー状態をエンジニアリングされた散逸によって効率的に除去できる励起に変換することで機能する。 2つのトランスモンをエンコーダとして、波長可変カプラと2つの損失共振器を冷却源として、すべての単一量子ビットエラーチャネルを自律的に修正または抑制できる新しいaqecスキームであるstar codeを提案する。 理論的および数値的に、現実的なパラメータに対する論理状態の寿命の二次的改善を示す。 スター符号は2光子相互作用しか必要とせず、線形結合要素で実現でき、他の多くのAQEC提案で実装が難しい高次駆動や散逸項を避けることができる。 Starコードは他の平面超伝導回路に適応することができ、より大きな量子コンピュータやエラー訂正符号に組み込むための単一の量子ビットに代わるスケーラブルな代替手段を提供する。

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