論文の概要: Driving superconducting qubits into chaos

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.17698v1
• Date: Thu, 26 Oct 2023 18:00:07 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-10-30 15:58:25.987145
• Title: Driving superconducting qubits into chaos
• Title（参考訳）: 超伝導量子ビットをカオスに駆動する
• Authors: Jorge Ch\'avez-Carlos, Rodrigo G. Corti\~nas, Miguel A. Prado Reynoso, Ignacio Garc\'ia-Mata, Victor S. Batista, Francisco P\'erez-Bernal, Diego A. Wisniacki, Lea F. Santos
• Abstract要約: カーキャット量子ビットは近年SNAILトランスモン超伝導回路で実現されている。 非線形性が大きく、駆動力が強いとき、カオスは量子ビットを解き放つ。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Kerr parametric oscillators are potential building blocks for fault-tolerant quantum computers. They can stabilize Kerr-cat qubits, which offer advantages towards the encoding and manipulation of error-protected quantum information. Kerr-cat qubits have been recently realized with the SNAIL transmon superconducting circuit by combining nonlinearities and a squeezing drive. These superconducting qubits can lead to fast gate times due to their access to large anharmonicities. However, we show that when the nonlinearities are large and the drive strong, chaos sets in and melts the qubit away. We provide an equation for the border between regularity and chaos and determine the regime of validity of the Kerr-cat qubit, beyond which it disintegrates. This is done through the quantum analysis of the quasienergies and Floquet states of the driven system, and is complemented with classical tools that include Poincar\'e sections and Lyapunov exponents. By identifying the danger zone for parametric quantum computation, we uncover another application for driven superconducting circuits, that of devices to investigate quantum chaos.
• Abstract（参考訳）: カーパラメトリック発振器は、フォールトトレラント量子コンピュータのためのビルディングブロックである。 彼らはKerr-cat量子ビットを安定化し、エラー保護された量子情報のエンコーディングと操作の利点を提供する。 kerr-cat量子ビットは非線形性とスクイーズ駆動を組み合わせたスネールトランスモン超伝導回路で最近実現されている。 これらの超伝導量子ビットは、大きなアンハーモニック性にアクセスできるため、ゲート時間が速くなる。 しかし, 非線形性が大きく, 駆動力が強い場合には, カオスが量子ビットに点在し, 融解することを示す。 正則性とカオスの境界に関する方程式を提供し、カーキャット量子ビットが崩壊する方向を決定する。 これは、駆動系の準エネルギー状態とフロケ状態の量子解析を通じて行われ、ポアンカーの切断やリャプノフ指数を含む古典的なツールで補完される。 パラメトリック量子計算の危険領域を特定することで、量子カオスを調査するデバイスである駆動型超伝導回路の別の応用を明らかにする。

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