論文の概要: Stabilization of Kerr-cat qubits with quantum circuit refrigerator

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.13957v1
• Date: Thu, 20 Jun 2024 02:58:42 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-06-21 17:36:50.132524
• Title: Stabilization of Kerr-cat qubits with quantum circuit refrigerator
• Title（参考訳）: 量子回路冷凍機によるKerr-cat量子ビットの安定化
• Authors: Shumpei Masuda, Shunsuke Kamimura, Tsuyoshi Yamamoto, Takaaki Aoki, Akiyoshi Tomonaga,
• Abstract要約: トンネル接合部における光子支援電子トンネルによるKerr-cat量子ビットのオンチップ冷凍について検討した。 系のQCR誘起脱励起の速度は4桁以上変化することができる。 QCRは、Kerr-cat量子ビットを安定化させる調整可能な散逸源として機能する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: A periodically-driven superconducting nonlinear resonator can implement a Kerr-cat qubit, which provides a promising route to a quantum computer with a long lifetime. However, the system is vulnerable to pure dephasing, which causes unwanted excitations outside the qubit subspace. Therefore, we require a refrigeration technology which confines the system in the qubit subspace. We theoretically study on-chip refrigeration for Kerr-cat qubits based on photon-assisted electron tunneling at tunneling junctions, called quantum circuit refrigerator (QCR). Rates of QCR-induced deexcitations of the system can be changed by more than four orders of magnitude by tuning a bias voltage across the tunneling junctions. Unwanted QCR-induced bit flips are greatly suppressed due to quantum interference in the tunneling process, and thus the long lifetime is preserved. The QCR can serve as a tunable dissipation source which stabilizes Kerr-cat qubits.
• Abstract（参考訳）: 周期的に駆動される超伝導非線形共振器は、長い寿命を持つ量子コンピュータへの有望な経路を提供するKerr-cat量子ビットを実装できる。 しかし、システムは純粋なデファス化に弱いため、キュービット部分空間の外側で不要な励起を引き起こす。 したがって, 量子ビット部分空間内にシステムを閉じ込める冷凍技術が必要である。 量子回路冷凍機 (QCR) と呼ばれるトンネル接合部における光子支援電子トンネルによるKerr-cat量子ビットのチップ冷却について理論的に検討した。 トンネル接合部のバイアス電圧を調整することにより、QCRによるシステムの非励起率を4桁以上変更することができる。 トンネルプロセスにおける量子干渉により、不要なQCR誘発ビットフリップが大幅に抑制され、長寿命保存される。 QCRは、Kerr-cat量子ビットを安定化させる調整可能な散逸源として機能することができる。

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