論文の概要: Mitigation of frequency collisions in superconducting quantum processors
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.04663v2
- Date: Fri, 10 Mar 2023 10:53:03 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-13 11:22:49.543174
- Title: Mitigation of frequency collisions in superconducting quantum processors
- Title（参考訳）: 超伝導量子プロセッサにおける周波数衝突の緩和
- Authors: Amr Osman, Jorge Fern\`andez-Pend\`as, Christopher Warren, Sandoko
Kosen, Marco Scigliuzzo, Anton Frisk Kockum, Giovanna Tancredi, Anita Fadavi
Roudsari, and Jonas Bylander
- Abstract要約: 信号クロストークは、隣接するキュービット間の周波数分離に制約を課す。
我々は32個の同一のトランペット量子ビットを特徴付け、40MHzの標準偏差で量子ビットの周波数を実証する。
量子ゲート遷移周波数間の平均3つの衝突で100量子ビットまでスケールできる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.5949967357689445
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The reproducibility of qubit parameters is a challenge for scaling up
superconducting quantum processors. Signal crosstalk imposes constraints on the
frequency separation between neighboring qubits. The frequency uncertainty of
transmon qubits arising from the fabrication process is attributed to
deviations in the Josephson junction area, tunnel barrier thickness, and the
qubit capacitor. We decrease the sensitivity to these variations by fabricating
larger Josephson junctions and reduce the wafer-level standard deviation in
resistance down to 2%. We characterize 32 identical transmon qubits and
demonstrate the reproducibility of the qubit frequencies with a 40 MHz standard
deviation (i.e. 1%) with qubit quality factors exceeding 2 million. We perform
two-level-system (TLS) spectroscopy and observe no significant increase in the
number of TLSs causing qubit relaxation. We further show by simulation that for
our parametric-gate architecture, and accounting only for errors caused by the
uncertainty of the qubit frequency, we can scale up to 100 qubits with an
average of only 3 collisions between quantum-gate transition frequencies,
assuming 2% crosstalk and 99.9% target gate fidelity.
- Abstract（参考訳）: 量子ビットパラメータの再現性は超伝導量子プロセッサのスケールアップの課題である。
信号クロストークは隣接するキュービット間の周波数分離に制約を課す。
製造過程から発生するトランスモン量子ビットの周波数不確かさは、ジョセフソン接合部の偏差、トンネル障壁厚およびキュービットコンデンサに起因する。
より大きなジョセフソン接合を作製し, 耐候性の標準偏差を2%まで低減することにより, これらの変動に対する感度を低下させる。
我々は、32個の同一のトランスモン量子ビットを特徴付け、40mhzの標準偏差(すなわち1%)と200万以上のクビット品質因子を持つクビット周波数の再現性を示す。
我々は2レベル系(TLS)分光を行い、キュービット緩和を引き起こすTLSの数が顕著に増加しない。
さらに、パラメトリックゲートアーキテクチャーと、量子ビット周波数の不確実性に起因する誤差のみを考慮し、平均3回の量子ゲート遷移周波数の衝突で最大100量子ビットまでスケールできることをシミュレーションにより示し、2%のクロストークと99.9%のターゲットゲート忠実性を仮定した。
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