論文の概要: System Characterization of Dispersive Readout in Superconducting Qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.00413v1
• Date: Thu, 1 Feb 2024 08:15:16 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-02-02 16:15:54.787487
• Title: System Characterization of Dispersive Readout in Superconducting Qubits
• Title（参考訳）: 超電導量子ビットにおける分散読み出しのシステム評価
• Authors: Daniel Sank, Alex Opremcak, Andreas Bengtsson, Mostafa Khezri, Zijun Chen, Ofer Naaman, Alexander Korotkov
• Abstract要約: 超伝導量子ビットの分散読み出しに使用される分散シフト、共振器の線形幅、駆動電力を測定するための単一のプロトコルを導入する。 その結果, 共振器のリニア幅は最大値と最小値の2因子で制御できないことがわかった。 また、典型的な量子ビット読み出しで使用されるのと同じ電力レベルを用いて、読み出しシステムの効率を測定するためのプロトコルも導入する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 37.940693612514984
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Designing quantum systems with the measurement speed and accuracy needed for quantum error correction using superconducting qubits requires iterative design and test informed by accurate models and characterization tools. We introduce a single protocol, with few prerequisite calibrations, which measures the dispersive shift, resonator linewidth, and drive power used in the dispersive readout of superconducting qubits. We find that the resonator linewidth is poorly controlled with a factor of 2 between the maximum and minimum measured values, and is likely to require focused attention in future quantum error correction experiments. We also introduce a protocol for measuring the readout system efficiency using the same power levels as are used in typical qubit readout, and without the need to measure the qubit coherence. We routinely run these protocols on chips with tens of qubits, driven by automation software with little human interaction. Using the extracted system parameters, we find that a model based on those parameters predicts the readout signal to noise ratio to within 10% over a device with 54 qubits.
• Abstract（参考訳）: 超伝導量子ビットを用いた量子誤差補正に必要な測定速度と精度を備えた量子システムの設計には、正確なモデルとキャラクタリゼーションツールによる反復設計とテストが必要である。 我々は, 超電導量子ビットの分散再生に使用される分散シフト, 共振器線幅, 駆動電力を測定するための, 必要なキャリブレーションをほとんど持たない単一プロトコルを提案する。 共振器のリニア幅は最大値と最小値の間に2の係数で制御されず、将来の量子誤差補正実験において集中的な注意が必要であることが判明した。 また、典型的なqubitの読み出しと同じパワーレベルを用いて、qubitのコヒーレンスを測定することなく、読み出しシステムの効率を測定するプロトコルも導入する。 私たちは、人間のインタラクションがほとんどない自動化ソフトウェアによって駆動される、数十量子ビットのチップ上で、これらのプロトコルを定期的に実行します。 抽出したシステムパラメータを用いて、これらのパラメータに基づくモデルが54キュービットのデバイス上で可読信号からノイズ比を10%以内に予測する。

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