論文の概要: Directional emission of a readout resonator for qubit measurement

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.01375v2
• Date: Mon, 17 Jun 2024 13:54:31 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-06-19 05:36:50.883522
• Title: Directional emission of a readout resonator for qubit measurement
• Title（参考訳）: 量子ビット計測用リードアウト共振器の方向放射
• Authors: Alec Yen, Yufeng Ye, Kaidong Peng, Jennifer Wang, Gregory Cunningham, Michael Gingras, Bethany M. Niedzielski, Hannah Stickler, Kyle Serniak, Mollie E. Schwartz, Kevin P. O'Brien,
• Abstract要約: 我々は、全パス共振器を用いた超伝導量子ビットの伝送方式による分散読み出しを提案する。 これは、リードアウト信号が出力に向かって優先的に減衰するように、フィードラインを一方の端で意図的にミスマッチする典型的な読み出し方式とは対照的である。 我々は,600 nsで平均98.1%のシングルショット忠実度を持つ量子ビット読み出しを実証し,より大きな分散シフトの効果を評価するために,シェルビングプロトコルを実装し,300 nsで99.0%の忠実度を達成する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.264154493360234
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We propose and demonstrate transmission-based dispersive readout of a superconducting qubit using an all-pass resonator, which preferentially emits readout photons toward the output. This is in contrast to typical readout schemes, which intentionally mismatch the feedline at one end so that the readout signal preferentially decays toward the output. We show that this intentional mismatch creates scaling challenges, including larger spread of effective resonator linewidths due to non-ideal impedance environments and added infrastructure for impedance matching. A future architecture using multiplexed all-pass readout resonators would avoid the need for intentional mismatch and potentially improve the scaling prospects of quantum computers. As a proof-of-concept demonstration of "all-pass readout," we design and fabricate an all-pass readout resonator that demonstrates insertion loss below 1.17 dB at the readout frequency and a maximum insertion loss of 1.53 dB across its full bandwidth for the lowest three states of a transmon qubit. We demonstrate qubit readout with an average single-shot fidelity of 98.1% in 600 ns; to assess the effect of larger dispersive shift, we implement a shelving protocol and achieve a fidelity of 99.0% in 300 ns.
• Abstract（参考訳）: 我々は、全パス共振器を用いて超伝導量子ビットの伝送に基づく分散読み出しを提案し、出力に対して優先的に読み出し光子を出力する。 これは、リードアウト信号が出力に向かって優先的に減衰するように、フィードラインを一方の端で意図的にミスマッチする典型的な読み出し方式とは対照的である。 この意図的なミスマッチは、非理想的インピーダンス環境による有効共振器のライン幅の拡大や、インピーダンスマッチングのためのインフラの追加など、スケーリング上の課題を生じさせる。 多重化オールパスリードアウト共振器を用いた将来のアーキテクチャでは、意図的にミスマッチする必要がなくなり、量子コンピュータのスケーリングの見通しが向上する可能性がある。 オールパスリードアウト」の実証実証として,全パスリードアウト共振器を設計し,リードアウト周波数1.17dB未満の挿入損失と最大挿入損失1.53dBを,トランスモンキュービットの最低3つの状態に対して全帯域にわたって実現した。 我々は,600 nsで平均98.1%のシングルショット忠実度を持つ量子ビット読み出しを実証し,より大きな分散シフトの効果を評価するために,シェルビングプロトコルを実装し,300 nsで99.0%の忠実度を達成する。

関連論文リスト

• Kinetic inductance traveling wave amplifier designs for practical microwave readout applications [0.0]
  チタン窒化ニオブ(NbTiN)をパラメトリック増幅に用いる速度インダクタンストラベリング波増幅器 これらのデバイスは、約5.5-7.25GHzの3dB帯域を持つ10dB以上のゲインを示す。 我々はNbTiN伝送路のインピーダンスミスマッチを観察するが、これは利得リップルの大半の源である可能性が高い。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-03-17T21:52:58Z)
• Ultrafast Superconducting Qubit Readout with the Quarton Coupler [1.4571671739637337]
  State-of-the-art Readoutは、キュービットとそのリードアウト共振器間の分散クロスカー結合に基づいている。 本稿では、クォートンカプラを用いてトランスモンキュービットと読み出し共振器との間の大きな(250MHzを超える)クロスカーを容易にする新しい方式を提案する。 完全なマスター方程式シミュレーションは、99%以上の読み出し時間とQND忠実度で5 nsの読み出し時間を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-02-24T00:39:35Z)
• Model-based Optimization of Superconducting Qubit Readout [59.992881941624965]
  超伝導量子ビットに対するモデルベース読み出し最適化を実証する。 我々は,残共振器光子から500nsの終端長と最小限の過剰リセット誤差で,キュービット当たり1.5%の誤差を観測した。 この技術は数百のキュービットに拡張でき、エラー訂正コードや短期アプリケーションの性能を高めるために使用される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-08-03T23:30:56Z)
• Enhancing Dispersive Readout of Superconducting Qubits Through Dynamic Control of the Dispersive Shift: Experiment and Theory [47.00474212574662]
  超伝導量子ビットは、大帯域読み出し共振器に結合される。 我々は、100 ns 統合時間で 0.25,% の、最先端の2状態読み取りエラーを示す。 提案した結果により,新たなアルゴリズムやプロトコルの性能がさらに向上することが期待されている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-07-15T10:30:10Z)
• Josephson parametric amplifier with Chebyshev gain profile and high saturation [0.0]
  本稿では,3階Chebyshevプロトタイプに基づく帯域通過インピーダンスマッチングネットワークを用いたジョセフソンパラメトリック増幅器の設計を実証する。 我々は、8つの増幅器を4.6GHzで動作させ、1dB未満の利得と最大500MHzの帯域幅を持つ20dBの利得を示す。 我々は,Sycamoreプロセッサを用いて,飽和付近のシステム読み出し効率と信号-雑音比を特徴付ける。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-05-28T22:04:08Z)
• Qubit readouts enabled by qubit cloaking [49.1574468325115]
  時間依存ドライブは量子コンピューティングの取り組みにおいて重要な役割を果たす。 シングルキュービット制御、論理演算の絡み合い、およびキュービットの読み出しを可能にする。 クビット・クローキングは、Lled'o, Dassonneville, et alで導入された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-05-01T15:58:25Z)
• Readout of a quantum processor with high dynamic range Josephson parametric amplifiers [132.67289832617647]
  デバイスは、帯域幅250-300MHzの50ドルOmega$環境と一致し、入力飽和電力は最大で-95dBm、20dBゲインとなる。 54キュービットのSycamoreプロセッサがこれらのデバイスをベンチマークするために使用された。 設計は、システムノイズ、読み出しフィデリティ、およびクビットのデフォーカスに悪影響を及ぼさない。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-09-16T07:34:05Z)
• Erasure qubits: Overcoming the $T_1$ limit in superconducting circuits [105.54048699217668]
  振幅減衰時間である$T_phi$は、超伝導回路の量子忠実度を制限する主要な要因として長い間存在してきた。 本稿では、振幅減衰誤差を検出して消去誤差に変換する方法で、量子ビットを設計し、従来のT_phi$制限を克服する手法を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-08-10T17:39:21Z)
• High fidelity two-qubit gates on fluxoniums using a tunable coupler [47.187609203210705]
  超伝導フラクソニウム量子ビットは、大規模量子コンピューティングへの道のトランスモンに代わる有望な代替手段を提供する。 マルチキュービットデバイスにおける大きな課題は、スケーラブルなクロストークのないマルチキュービットアーキテクチャの実験的なデモンストレーションである。 ここでは、可変カプラ素子を持つ2量子フッソニウム系量子プロセッサを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-30T13:44:52Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。