論文の概要: Quantum control of a cat-qubit with bit-flip times exceeding ten seconds
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.06617v2
- Date: Fri, 31 May 2024 14:12:23 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-03 20:51:10.839988
- Title: Quantum control of a cat-qubit with bit-flip times exceeding ten seconds
- Title（参考訳）: ビットフリップ時間10秒を超える猫量子ビットの量子制御
- Authors: Ulysse Réglade, Adrien Bocquet, Ronan Gautier, Joachim Cohen, Antoine Marquet, Emanuele Albertinale, Natalia Pankratova, Mattis Hallén, Felix Rautschke, Lev-Arcady Sellem, Pierre Rouchon, Alain Sarlette, Mazyar Mirrahimi, Philippe Campagne-Ibarcq, Raphaël Lescanne, Sébastien Jezouin, Zaki Leghtas,
- Abstract要約: ビットフリップ回数が10秒を超える猫量子ビットを実装した。
これは、以前のキャットキュービット実装よりも4桁の大幅な改善である。
この実験は、前例のないレベルで量子制御と固有のビットフリップ保護の互換性を示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum bits (qubits) are prone to several types of errors due to uncontrolled interactions with their environment. Common strategies to correct these errors are based on architectures of qubits involving daunting hardware overheads. A hopeful path forward is to build qubits that are inherently protected against certain types of errors, so that the overhead required to correct remaining ones is significantly reduced. However, the foreseen benefit rests on a severe condition: quantum manipulations of the qubit must not break the protection that has been so carefully engineered. A recent qubit - the cat-qubit - is encoded in the manifold of metastable states of a quantum dynamical system, thereby acquiring continuous and autonomous protection against bit-flips. Here, in a superconducting circuit experiment, we implement a cat-qubit with bit-flip times exceeding 10 seconds. This is a four order of magnitude improvement over previous cat-qubit implementations. We prepare and image quantum superposition states, and measure phase-flip times above 490 nanoseconds. Most importantly, we control the phase of these quantum superpositions without breaking bit-flip protection. This experiment demonstrates the compatibility of quantum control and inherent bit-flip protection at an unprecedented level, showing the viability of these dynamical qubits for future quantum technologies.
- Abstract（参考訳）: 量子ビット(量子ビット)は、環境との制御不能な相互作用により、いくつかのタイプのエラーを引き起こす。
これらのエラーを修正するための一般的な戦略は、ハードウェアのオーバーヘッドを突くようなキュービットのアーキテクチャに基づいている。
希望的なパスは、特定の種類のエラーに対して本質的に保護されているキュービットを構築することで、残りのエラーを修正するのに必要なオーバーヘッドを大幅に削減することである。
しかし、前兆の利点は厳しい状態にある:量子ビットの量子的操作は、非常に慎重に設計された保護を壊さなければならない。
最近の量子ビット (cat-qubit) は量子力学系の準安定状態の多様体に符号化され、ビットフリップに対する連続的かつ自律的な保護を得る。
ここでは,超伝導回路実験において,10秒を超えるビットフリップ時間を有するキャットキュービットを実装した。
これは、以前のキャットキュービット実装よりも4桁の大幅な改善である。
我々は490ナノ秒以上の位相-フリップ倍の量子重畳状態を準備し、画像化する。
最も重要なことは、ビットフリップ保護を破ることなくこれらの量子重ね合わせの位相を制御することである。
この実験は、量子制御と固有のビットフリップ保護の互換性を前例のないレベルで示し、将来の量子技術に対するこれらの動的量子ビットの生存可能性を示している。
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