論文の概要: Realization of two-qubit gates and multi-body entanglement states in an asymmetric superconducting circuits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.08328v1
- Date: Fri, 12 Apr 2024 08:44:21 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-15 15:35:59.527242
- Title: Realization of two-qubit gates and multi-body entanglement states in an asymmetric superconducting circuits
- Title（参考訳）: 非対称超伝導回路における2量子ゲートと多体絡み合い状態の実現
- Authors: Tao Zhang, Chaoying Zhao,
- Abstract要約: 本研究では, 可変フラキソニウム-トランスモン (FTT) コープリング方式を提案する。
フラクソニウムとトランスモンからなる非対称構造は周波数空間を最適化し、高忠実度2量子ビットの量子ゲートを形成する。
一般のシングルキュービットXpi/2ゲートと2キュービット(iSWAP)ゲートをシミュレートし,本方式の性能について検討した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.9488862168263412
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In recent years, the tunable coupling scheme has become the mainstream scheme for designing superconducting quan tum circuits. By working in the dispersive regime, the ZZ coupling and high-energy level leakage can be effectively suppressed and realize a high fidelity quantum gate. We propose a tunable fluxonium-transmon-transmon (FTT) cou pling scheme. In our system, the coupler is a frequency tunable transmon qubit. Both qubits and coupler are capacitively coupled. The asymmetric structure composed of fluxonium and transmon will optimize the frequency space and form a high fidelity two-qubit quantum gate. By decoupling, the effective coupling strength can be easily adjusted to close to the net coupling between qubits. We numerical simulation the master equation to reduce the quantum noise to zero. We study the performance of this scheme by simulating the general single-qubit X{\pi}/2 gate and two-qubit (iSWAP) gate. In the bias point of the qubits, we achieve a single qubit gate with 99.99% fidelity and a two-qubit gate with 99.95% fidelity. By adjusting the nonlinear Kerr coefficient of fluxonium to an appropriate value, we can achieve a multi-body entanglement state. We consider the correlation between the two qubits and the coupler, and the magnetic flux passing through one qubit has an effect on the other qubit and the coupler. Finally, we analyze the quantum correlation of the two-body entanglement state.
- Abstract（参考訳）: 近年,超伝導クオンタム回路の設計において,チューナブルカップリング方式が主流となっている。
分散状態で働くことにより、ZZ結合と高エネルギーレベルのリークを効果的に抑制し、高忠実度量子ゲートを実現することができる。
本研究では, 可変フラキソニウム-トランスモン (FTT) コープリング方式を提案する。
我々のシステムでは、カプラは周波数可変トランスモン量子ビットである。
キュービットとカプラはともに容量結合である。
フラクソニウムとトランスモンからなる非対称構造は周波数空間を最適化し、高忠実度2量子ビットの量子ゲートを形成する。
疎結合により、有効結合強度はキュービット間のネット結合に近いように容易に調整できる。
我々は主方程式を数値シミュレーションし、量子ノイズをゼロに減らした。
一般のシングルキュービットX{\pi}/2ゲートと2キュービット(iSWAP)ゲートをシミュレートし,本方式の性能について検討した。
量子ビットのバイアス点において、99.99%の忠実度を持つ1つの量子ビットゲートと99.95%の忠実度を持つ2つの量子ビットゲートを達成する。
フラキソニウムの非線形カー係数を適切な値に調整することにより、多体絡み状態が得られる。
二つの量子ビットとカプラの相関を考察し、一方の量子ビットを通過する磁束が他方の量子ビットとカプラに与える影響を考察する。
最後に,2体の絡み合い状態の量子相関を解析する。
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