論文の概要: Tunable Coupling Architectures with Capacitively Connecting Pads for
Large-Scale Superconducting Multi-Qubit Processors
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.05312v1
- Date: Thu, 8 Jun 2023 16:00:54 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-09 13:26:09.581772
- Title: Tunable Coupling Architectures with Capacitively Connecting Pads for
Large-Scale Superconducting Multi-Qubit Processors
- Title（参考訳）: 大規模超電導多ビットプロセッサ用容量接続パッドを用いた可変結合アーキテクチャ
- Authors: Gui-Han Liang, Xiao-Hui Song, Cheng-Lin Deng, Xu-Yang Gu, Yu Yan,
Zheng-Yang Mei, Si-Lu Zhao, Yi-Zhou Bu, Yong-Xi Xiao, Yi-Han Yu, Ming-Chuan
Wang, Tong Liu, Yun-Hao Shi, He Zhang, Xiang Li, Li Li, Jing-Zhe Wang, Ye
Tian, Shi-Ping Zhao, Kai Xu, Heng Fan, Zhong-Cheng Xiang, and Dong-Ning Zheng
- Abstract要約: 超伝導量子ビットの大規模統合のための可変量子ビット間カップリング方式を提案し,実験的に検証した。
このスキームの鍵となる特徴は、キュービットとチューナブル結合素子の間の接続パッドの挿入である。
量子ビット間距離の増大はフリップチッププロセスにより多くの配線スペースを提供する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 25.606312606345444
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We have proposed and experimentally verified a tunable inter-qubit coupling
scheme for large-scale integration of superconducting qubits. The key feature
of the scheme is the insertion of connecting pads between qubit and tunable
coupling element. In such a way, the distance between two qubits can be
increased considerably to a few millimeters, leaving enough space for arranging
control lines, readout resonators and other necessary structures. The increased
inter-qubit distance provides more wiring space for flip-chip process and
reduces crosstalk between qubits and from control lines to qubits. We use the
term Tunable Coupler with Capacitively Connecting Pad (TCCP) to name the
tunable coupling part that consists of a transmon coupler and capacitively
connecting pads. With the different placement of connecting pads, different
TCCP architectures can be realized. We have designed and fabricated a few
multi-qubit devices in which TCCP is used for coupling. The measured results
show that the performance of the qubits coupled by the TCCP, such as $T_1$ and
$T_2$, was similar to that of the traditional transmon qubits without TCCP.
Meanwhile, our TCCP also exhibited a wide tunable range of the effective
coupling strength and a low residual ZZ interaction between the qubits by
properly tuning the parameters on the design. Finally, we successfully
implemented an adiabatic CZ gate with TCCP. Furthermore, by introducing TCCP,
we also discuss the realization of the flip-chip process and tunable coupling
qubits between different chips.
- Abstract（参考訳）: 超伝導量子ビットの大規模統合のための可変量子ビット間カップリング方式を提案し,実験的に検証した。
このスキームの重要な特徴は、qubit と tunable coupling element 間の接続パッドの挿入である。
このように、2つの量子ビット間の距離は数ミリメートルに大きく増加し、制御線路やリードアウト共振器などの必要な構造を配置するのに十分なスペースが残される。
量子ビット間距離の増大により、フリップチッププロセスの配線スペースが増加し、キュービット間のクロストークが低減される。
我々は、Tunable Coupler with Capacitively Connecting Pad (TCCP)という用語を用いて、トランスモンカプラと容量型接続パッドからなる調整可能な結合部を名付ける。
接続パッドの配置が異なるため、様々なTCCPアーキテクチャを実現することができる。
我々は,tccpをカップリングに使用するマルチキュービットデバイスの設計と試作を行った。
測定結果から,T_1$やT_2$などのTCPが結合した量子ビットの性能は,TCCPのない従来のトランペット量子ビットと類似していた。
一方,TCCPでは,設計上のパラメータを適切に調整することにより,有効結合強度と量子ビット間の低残留ZZ相互作用の広い調整範囲を示した。
最後に,TCCPを用いた断熱的CZゲートの実装に成功した。
さらに,TCCPを導入することにより,フリップチッププロセスの実現と,異なるチップ間の可変結合量子ビットについても検討する。
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