論文の概要: ZZ-Interaction-Free Single-Qubit-Gate Optimization in Superconducting Qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.13927v2
• Date: Fri, 5 Jan 2024 07:59:37 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-01-08 18:06:15.675997
• Title: ZZ-Interaction-Free Single-Qubit-Gate Optimization in Superconducting Qubits
• Title（参考訳）: 超伝導量子におけるZZ-Interaction-free Single-Qubit-Gate Optimization
• Authors: Shu Watanabe, Yutaka Tabuchi, Kentaro Heya, Shuhei Tamate, Yasunobu Nakamura
• Abstract要約: 超伝導トランスモン量子ビット上でのZZ-interaction-free single-qubit-gate演算を実験的に提案する。 最適化ゲートのロバスト性は数MHzにわたっており、ZZ相互作用の悪影響を抑制するのに十分である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.17999333451993949
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Overcoming the issue of qubit-frequency fluctuations is essential to realize stable and practical quantum computing with solid-state qubits. Static ZZ interaction, which causes a frequency shift of a qubit depending on the state of neighboring qubits, is one of the major obstacles to integrating fixed-frequency transmon qubits. Here we propose and experimentally demonstrate ZZ-interaction-free single-qubit-gate operations on a superconducting transmon qubit by utilizing a semi-analytically optimized pulse based on a perturbative analysis. The gate is designed to be robust against slow qubit-frequency fluctuations. The robustness of the optimized gate spans a few MHz, which is sufficient for suppressing the adverse effects of the ZZ interaction. Our result paves the way for an efficient approach to overcoming the issue of ZZ interaction without any additional hardware overhead.
• Abstract（参考訳）: 量子ビット周波数変動の問題を克服することは、固体量子ビットを用いた安定かつ実用的な量子コンピューティングを実現するために不可欠である。 隣接する量子ビットの状態に応じて量子ビットの周波数シフトを引き起こす静的ZZ相互作用は、固定周波数のトランペット量子ビットを統合する上での大きな障害の1つである。 本稿では、摂動解析に基づく半解析最適化パルスを用いて超伝導トランスモン量子ビット上でのZZ-相互作用のない単一量子ゲート動作を実験的に実証する。 ゲートは、遅いクォービット周波数変動に対して堅牢であるように設計されている。 最適化ゲートのロバスト性は数MHzにわたっており、ZZ相互作用の悪影響を抑制するのに十分である。 私たちの結果は、追加のハードウェアオーバーヘッドなしにzzインタラクションの問題を克服する効率的なアプローチへの道を開くものです。

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