論文の概要: SPulseGen: Succinct pulse generator architecture maximizing gate fidelity for superconducting quantum computers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.08699v1
• Date: Thu, 14 Dec 2023 07:33:12 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-12-15 23:46:50.685573
• Title: SPulseGen: Succinct pulse generator architecture maximizing gate fidelity for superconducting quantum computers
• Title（参考訳）: 超伝導量子コンピュータにおけるゲート忠実度を最大化するspulsegen: succinct pulse generator architecture
• Authors: Ryosuke Matsuo, Kazuhisa Ogawa, Hidehisa Shiomi, Makoto Negoro, Takefumi Miyoshi, Michihiro Shintani, Hiromitsu Awano, Takashi Sato, Jun Shiomi
• Abstract要約: 本稿では,超伝導量子ビット用RFパルス発生器の費用対効果アーキテクチャを提案する。 提案したパルス発生アーキテクチャは、RFパルスの発生回路と波形の両方を低コストで2乗パルスに単純化する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.2482805679071207
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: This paper proposes a cost-effective architecture for an RF pulse generator for superconducting qubits. Most existing works use arbitrary waveform generators (AWGs) that require both a large amount of high-bandwidth memories and high-performance analog circuits to achieve the highest gate fidelity with an optimized RF pulse waveform. The proposed pulse generator architecture significantly simplifies both the generator circuit and the waveform of the RF pulse to a cost-aware square pulses. This architecture eliminates the requirement for power- and cost-intensive AWG, a major obstacle in realizing scalable quantum computers. Additionally, this paper proposes a process to optimize pulse waveforms to maximize fidelity of gate operations for single and multiple qubits. Quantum dynamics simulation of transmon qubits, wherein the state of system evolves with time, demonstrates that our pulse generator can achieve practically the same gate fidelity as ideal RF pulses, while substantially reducing the performance requirements of memory and analog circuits.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,超伝導量子ビット用RFパルス発生器の費用対効果アーキテクチャを提案する。 既存の作品の多くは、高帯域幅メモリと高性能アナログ回路の両方を必要とする任意の波形発生器(awgs)を使用して、最適化されたrfパルス波形で最高のゲート忠実性を達成する。 提案したパルス発生アーキテクチャは、RFパルスの発生回路と波形の両方を低コストで2乗パルスに単純化する。 このアーキテクチャは、スケーラブルな量子コンピュータを実現する上での大きな障害である電力とコスト集約型AWGの必要性を排除している。 さらに,単一および複数キュービットのゲート操作の忠実度を最大化するためにパルス波形を最適化する手法を提案する。 システム状態が時間とともに進化するトランスモン量子ビットの量子力学シミュレーションは、我々のパルス発生器が理想のrfパルスと実質的に同じゲート忠実性を達成でき、メモリとアナログ回路の性能要件を実質的に低減できることを示す。

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