論文の概要: Flux-pulse-assisted Readout of a Fluxonium Qubit

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.17286v2
• Date: Fri, 2 Aug 2024 15:47:59 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-08-05 18:43:16.433258
• Title: Flux-pulse-assisted Readout of a Fluxonium Qubit
• Title（参考訳）: フラックスパルスを用いたフラクソニウム量子ビットの読み出し
• Authors: Taryn V. Stefanski, Christian Kraglund Andersen,
• Abstract要約: 量子ビットの読み出しを改善するために,分散シフトにおける特徴を活用することを提案する。 具体的には,フラックスバイアス点における読み出し時間と誤り率の改善を示す理論シミュレーションについて報告する。 我々は、異なるエラーチャネルを含むようにスキームを拡張し、155 nsの積分時間で、フラックスパルスアシストによる読み出しにより、信号対雑音比が約5倍向上することを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Much attention has focused on the transmon architecture for large-scale superconducting quantum devices, however, the fluxonium qubit has emerged as a possible successor. With a shunting inductor in parallel to a Josephson junction, the fluxonium offers larger anharmonicity and stronger protection against dielectric loss, leading to higher coherence times as compared to conventional transmon qubits. The interplay between the inductive and Josephson energy potentials of the fluxonium qubit leads to a rich dispersive shift landscape when tuning the external flux. Here we propose to exploit the features in the dispersive shift to improve qubit readout. Specifically, we report on theoretical simulations showing improved readout times and error rates by performing the readout at a flux bias point with large dispersive shift. We expand the scheme to include different error channels, and show that with an integration time of 155 ns, flux-pulse-assisted readout offers about 5 times improvement in the signal to noise ratio. Moreover, we show that the performance improvement persists in the presence of finite measurement efficiency combined with quasi-static flux noise, and also when considering the increased Purcell rate at the flux-pulse-assisted readout point. We suggest a set of reasonable energy parameters for the fluxonium architecture that will allow for the implementation of our proposed flux-pulse-assisted readout scheme.
• Abstract（参考訳）: 大規模な超伝導量子デバイスのためのトランスモンアーキテクチャに多くの注意が向けられているが、フラクソニウム量子ビットが後継候補として浮上している。 ヨーゼフソン接合と平行に振る舞うインダクタにより、フラクソニウムはより大きな非調和性を提供し、誘電体損失に対して強い保護を与えるため、従来のトランモン量子ビットと比較してコヒーレンス時間が高い。 フラクソニウム量子ビットの誘導エネルギーポテンシャルとジョセフソンエネルギーポテンシャルの間の相互作用は、外部フラックスをチューニングする際に、豊富な分散シフトランドスケープをもたらす。 ここでは、量子ビットの読み出しを改善するために分散シフトにおける特徴を活用することを提案する。 具体的には,大規模な分散シフトを伴うフラックスバイアス点において,読み出し時間と誤り率の改善を示す理論シミュレーションについて報告する。 我々は、異なるエラーチャネルを含むようにスキームを拡張し、155 nsの積分時間で、フラックスパルスアシストによる読み出しにより、信号対雑音比が約5倍向上することを示す。 さらに, フラックスパルスアシスト再生点におけるパーセル速度の増加を考慮した場合, 有限測定効率と準静圧フラックスノイズとの併用により, 性能改善が持続することを示す。 提案するフラックスパルスアシスト型読み出し方式の実装を可能にするフラクトロニウムアーキテクチャの妥当なエネルギーパラメータセットを提案する。

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