論文の概要: Speeding up qubit control with bipolar single-flux-quantum pulse sequences

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.11484v1
• Date: Tue, 17 Oct 2023 14:44:02 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-10-19 12:17:38.170794
• Title: Speeding up qubit control with bipolar single-flux-quantum pulse sequences
• Title（参考訳）: バイポーラ単一磁束量子パルス列による量子ビット制御の高速化
• Authors: Vsevolod Vozhakov, Marina Bastrakova, Nikolay Klenov, Arkady Satanin, Igor Soloviev
• Abstract要約: 3次パルス列に基づくバイポーラSFQパルス制御を導入する。 実測範囲から任意のシステムパラメータに対して適切なシーケンスを見つけることができることを示す。 提案したバイポーラSFQ制御は,近年の単一ポーラSFQ技術と比較して,単一キュービットゲート時間を半減する。
• 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: The development of quantum computers based on superconductors requires the improvement of the qubit state control approach aimed at the increase of the hardware energy efficiency. A promising solution to this problem is the use of superconducting digital circuits operating with single-flux-quantum (SFQ) pulses, moving the qubit control system into the cold chamber. However, the qubit gate time under SFQ control is still longer than under conventional microwave driving. Here we introduce the bipolar SFQ pulse control based on ternary pulse sequences. We also develop a robust optimization algorithm for finding a sequence structure that minimizes the leakage of the transmon qubit state from the computational subspace. We show that the appropriate sequence can be found for arbitrary system parameters from the practical range. The proposed bipolar SFQ control reduces a single qubit gate time by halve compared to nowadays unipolar SFQ technique, while maintaining the gate fidelity over 99.99%.
• Abstract（参考訳）: 超伝導体に基づく量子コンピュータの開発には、ハードウェアエネルギー効率の向上を目的とした量子状態制御アプローチの改善が必要である。 この問題に対する有望な解決策は、単一磁束量子(sfq)パルスで動作し、キュービット制御システムをコールドチャンバーに移動させる超伝導デジタル回路を使用することである。 しかし、SFQ制御下のクビットゲート時間は従来のマイクロ波駆動時よりも長い。 本稿では,三次パルスシーケンスに基づくバイポーラsfqパルス制御について述べる。 また,計算部分空間からのトランスモン量子ビット状態の漏出を最小限にするシーケンス構造を求めるためのロバスト最適化アルゴリズムを開発した。 実用範囲から任意のシステムパラメータに対して適切なシーケンスを求めることができることを示す。 提案したバイポーラSFQ制御は、現在の単一ポーラSFQ技術と比較して、単一キュービットゲート時間を半減し、ゲート忠実度を99.99%以上維持する。

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