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

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.01110v3
• Date: Wed, 10 Jan 2024 17:42:34 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-01-11 17:51:37.220420
• 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。 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。 Liらによる最近提案されたAQECスキームは、スター符号と呼ばれ、2つのトランスモンを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、全ての単一キュービットエラーチャネルを自律的に修正または抑制することができる。
• 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. The recently proposed AQEC scheme by Li et al., called the Star code, 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. The Star code requires only two-photon interactions and can be realized with linear coupling elements, avoiding experimentally challenging higher-order terms needed in many other AQEC proposals, but needs carefully selected parameters to achieve quadratic improvements in logical states' lifetimes. Here, we theoretically and numerically demonstrate the optimal parameter choices in the Star Code. We further discuss adapting the Star code to other planar superconducting circuits, which offers 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。 Liらによる最近提案されたAQECスキームは、スター符号と呼ばれ、2つのトランスモンを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、全ての単一キュービットエラーチャネルを自律的に修正または抑制することができる。 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提案で必要とされる高次項を実験的に回避できるが、論理状態の寿命を2次的に改善するために慎重に選択されたパラメータが必要である。 ここでは,星符号の最適パラメータ選択を理論的,数値的に示す。 さらに、より大規模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他の平面超伝導回路へのスター符号の適用について議論する。

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