論文の概要: Recovering quantum coherence of a cavity qubit through environment monitoring and active feedback

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.02081v2
• Date: Wed, 10 Apr 2024 14:33:19 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-04-11 18:45:39.149841
• Title: Recovering quantum coherence of a cavity qubit through environment monitoring and active feedback
• Title（参考訳）: 環境モニタリングとアクティブフィードバックによる空洞量子ビットの量子コヒーレンス回復
• Authors: Uri Goldblatt, Nitzan Kahn, Sergey Hazanov, Ofir Milul, Barkay Guttel, Lalit M. Joshi, Daniel Chausovsky, Fabien Lafont, Serge Rosenblum,
• Abstract要約: キャビティの環境として機能するトランスモンのノイズ軌跡を追跡することにより,キャビティデコヒーレンスのダイナミクスを解明する。 我々は空洞量子ビットの損失コヒーレンスを回復し,その劣化時間の5倍に向上した。 これらの進歩は、高忠実度ゲートを持つ長寿命キャビティ量子ビットの実装に不可欠であり、より効率的なボソニック量子誤り訂正符号を可能にする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: Decoherence in qubits, caused by their interaction with a noisy environment, poses a significant challenge to developing reliable quantum processors. Monitoring the qubit's environment enables not only to identify decoherence events but also to reverse these errors, thereby restoring the qubit coherence. This approach is particularly beneficial for superconducting cavity qubits, whose unavoidable interaction with auxiliary transmons impacts their coherence. In this work, we uncover the intricate dynamics of cavity decoherence by tracking the noisy trajectory of a transmon acting as the cavity's environment. Using real-time feedback, we successfully recover the lost coherence of the cavity qubit, achieving a fivefold increase in its dephasing time. Alternatively, by detecting transmon errors and converting them into erasures, we improve the cavity phase coherence by more than an order of magnitude. These advances are essential for implementing long-lived cavity qubits with high-fidelity gates and can enable more efficient bosonic quantum error correction codes.
• Abstract（参考訳）: ノイズの多い環境との相互作用によって引き起こされる量子ビットのデコヒーレンスは、信頼できる量子プロセッサを開発する上で大きな課題となる。 キュービット環境の監視は、デコヒーレンスイベントを識別するだけでなく、これらのエラーを逆転させ、キュービットコヒーレンスを復元することを可能にする。 このアプローチは、補助的なトランスモンとの避けられない相互作用がコヒーレンスに影響を与える超伝導空洞量子ビットに特に有用である。 本研究では,キャビティの環境として機能するトランスモンのノイズ軌跡を追跡することで,キャビティデコヒーレンスの複雑なダイナミクスを明らかにする。 実時間フィードバックを用いてキャビティ量子ビットの損失コヒーレンスを回復し,その劣化時間の5倍に向上した。 あるいは、トランスモンエラーを検出して消去することにより、キャビティ位相コヒーレンスを1桁以上改善する。 これらの進歩は、高忠実度ゲートを持つ長寿命キャビティ量子ビットの実装に不可欠であり、より効率的なボソニック量子誤り訂正符号を可能にする。

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