論文の概要: Self-correcting GKP qubit and gates in a driven-dissipative circuit
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.05671v1
- Date: Thu, 9 May 2024 10:51:48 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-10 13:42:37.613049
- Title: Self-correcting GKP qubit and gates in a driven-dissipative circuit
- Title（参考訳）: 駆動散逸回路における自己補正GKP量子ビットとゲート
- Authors: Frederik Nathan, Liam O'Brien, Kyungjoo Noh, Matthew H. Matheny, Arne L. Grimsmo, Liang Jiang, Gil Refael,
- Abstract要約: 本稿では,散逸誤り訂正GKP量子ビットのための回路アーキテクチャを提案する。
この装置は、ジョセフソン接合に結合された高インピーダンスLC回路と、制御可能なスイッチを介して抵抗器とから構成される。
制御ノイズの散逸誤差補正がゲート不整合の指数的抑制に繋がる、ネイティブな自己補正シングルキュービットクリフォードゲートをサポートすることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.8960192929603623
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We propose a circuit architecture for a dissipatively error-corrected GKP qubit. The device consists of a high-impedance LC circuit coupled to a Josephson junction and a resistor via a controllable switch. When the switch is activated via a particular family of stepwise protocols, the resistor absorbs all noise-induced entropy, resulting in dissipative error correction of both phase and amplitude errors. This leads to an exponential increase of qubit lifetime, reaching beyond 10ms in simulations with near-feasible parameters. We show that the lifetime remains exponentially long in the presence of extrinsic noise and device/control imperfections (e.g., due to parasitics and finite control bandwidth) under specific thresholds. In this regime, lifetime is likely only limited by phase slips and quasiparticle tunneling. We show that the qubit can be read out and initialized via measurement of the supercurrent in the Josephson junction. We finally show that the qubit supports native self-correcting single-qubit Clifford gates, where dissipative error-correction of control noise leads to exponential suppression of gate infidelity.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,散逸誤り訂正GKP量子ビットのための回路アーキテクチャを提案する。
この装置は、ジョセフソン接合に結合された高インピーダンスLC回路と、制御可能なスイッチを介して抵抗器とから構成される。
スイッチがステップワイズプロトコルの特定のファミリを介して起動されると、抵抗はすべてのノイズ誘起エントロピーを吸収し、位相と振幅の誤差の散逸誤差を補正する。
これにより、量子ビット寿命が指数関数的に増加し、ほぼ実現可能なパラメータを持つシミュレーションで10msを超える。
外部ノイズやデバイス/制御不完全性(寄生虫や有限帯域幅による)の存在下では,寿命が指数関数的に長く保たれることを示す。
この状態では、寿命は相すべりと準粒子トンネルによってのみ制限される。
クビットはジョセフソン接合における超電流の測定により読み出し初期化可能であることを示す。
制御ノイズの散逸誤差補正がゲート不整合の指数的抑制に繋がる、ネイティブな自己修正シングルキュービットクリフォードゲートをサポートすることを示す。
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