論文の概要: Erasure detection of a dual-rail qubit encoded in a double-post superconducting cavity

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.04423v2
• Date: Fri, 17 Nov 2023 15:25:15 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-11-22 16:43:32.643353
• Title: Erasure detection of a dual-rail qubit encoded in a double-post superconducting cavity
• Title（参考訳）: ダブルポスト超電導キャビティに符号化されたデュアルレール量子ビットの消去検出
• Authors: Akshay Koottandavida, Ioannis Tsioutsios, Aikaterini Kargioti, Cassady R. Smith, Vidul R. Joshi, Wei Dai, James D. Teoh, Jacob C. Curtis, Luigi Frunzio, Robert J. Schoelkopf, Michel H. Devoret
• Abstract要約: 我々は、コンパクトで二重ポストの超伝導キャビティに符号化されたデュアルレール量子ビットを実装した。 我々は,3.981+/-0.003(ms)-1の消去率と,符号空間内における残差の最大0.17(ms)-1を測定する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.8484713576684788
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Qubits with predominantly erasure errors present distinctive advantages for quantum error correction(QEC) and fault tolerant quantum computing. Logical qubits based on dual-rail encoding that exploit erasure detection have been recently proposed in superconducting circuit architectures, either with coupled transmons or cavities. Here, we implement a dual-rail qubit encoded in a compact, double-post superconducting cavity. Using an auxiliary transmon, we perform erasure detection on the dual-rail subspace. We characterize the behaviour of the codespace by a novel method to perform joint-Wigner tomography. This is based on modifying the cross-Kerr interaction between the cavity modes and the transmon. We measure an erasure rate of 3.981 +/- 0.003 (ms)-1 and a residual dephasing error rate up to 0.17 (ms)-1 within the codespace. This strong hierarchy of error rates, together with the compact and hardware-efficient nature of this novel architecture, hold promise in realising QEC schemes with enhanced thresholds and improved scaling.
• Abstract（参考訳）: 主に消去誤差を持つ量子ビットは、量子エラー補正(QEC)とフォールトトレラント量子コンピューティングの顕著な利点を示す。 消去検出を利用するデュアルレール符号化に基づく論理量子ビットは、最近超伝導回路アーキテクチャにおいて、結合トランスモンまたはキャビティで提案されている。 ここでは、コンパクトな2ポスト超伝導キャビティに符号化されたデュアルレール量子ビットを実装した。 補助トランスモンを用いて二重レール部分空間の消去検出を行う。 共同ウィグナートモグラフィーを行う新しい手法により,コード空間の挙動を特徴付ける。 これはキャビティモードとトランスモン間のクロスカー相互作用の修正に基づいている。 我々は,3.981+/-0.003(ms)-1の消去率と,符号空間内における残差の最大0.17(ms)-1を測定する。 このエラーレートの強い階層と、この新アーキテクチャのコンパクトでハードウェア効率のよい性質は、しきい値の強化とスケーリングの改善によるqecスキームの実現を約束している。

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