論文の概要: Qudit Dynamical Decoupling on a Superconducting Quantum Processor

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.04893v1
• Date: Fri, 5 Jul 2024 23:37:29 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-07-09 22:07:12.918375
• Title: Qudit Dynamical Decoupling on a Superconducting Quantum Processor
• Title（参考訳）: 超伝導量子プロセッサ上の量子力学的デカップリング
• Authors: Vinay Tripathi, Noah Goss, Arian Vezvaee, Long B. Nguyen, Irfan Siddiqi, Daniel A. Lidar,
• Abstract要約: We developed protocol for dynamical decoupling of qudit systems based on the Heisenberg-Weyl group。 システムバスによるデコヒーレンスからクォートとクォートを分離する単一クォートDD配列を実証する。 また、結合されたキューディット間の有害な相互Kerr結合を抑制するために、2量子DDシーケンスを導入する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Multi-level qudit systems are increasingly being explored as alternatives to traditional qubit systems due to their denser information storage and processing potential. However, qudits are more susceptible to decoherence than qubits due to increased loss channels, noise sensitivity, and crosstalk. To address these challenges, we develop protocols for dynamical decoupling (DD) of qudit systems based on the Heisenberg-Weyl group. We implement and experimentally verify these DD protocols on a superconducting transmon processor that supports qudit operation based on qutrits $(d=3)$ and ququarts $(d=4)$. Specifically, we demonstrate single-qudit DD sequences to decouple qutrits and ququarts from system-bath-induced decoherence. We also introduce two-qudit DD sequences designed to suppress the detrimental cross-Kerr couplings between coupled qudits. This allows us to demonstrate a significant improvement in the fidelity of time-evolved qutrit Bell states. Our results highlight the utility of leveraging DD to enable scalable qudit-based quantum computing.
• Abstract（参考訳）: より密集した情報ストレージと処理能力のため、従来のキュービットシステムに代わるものとして、マルチレベルキューディットシステムが研究されている。 しかし、クォーディットは損失チャネルの増加、ノイズ感度、クロストークにより、キュービットよりもデコヒーレンスの影響を受けやすい。 これらの課題に対処するため,ハイゼンベルク・ワイル群に基づくqudit系の動的疎結合(DD)プロトコルを開発した。 我々は、これらのDDプロトコルを、qutrits$(d=3)$とququarts$(d=4)$に基づいてqudit演算をサポートする超伝導トランスモンプロセッサ上で実装し、実験的に検証する。 具体的には,システムバスによるデコヒーレンスからキュートリットとクォートを分離するシングルキューディットDD配列を実証する。 また、結合されたキューディット間の有害な相互Kerr結合を抑制するために、2量子DDシーケンスを導入する。 これにより、時間進化したクォートレットベル状態の忠実度が大幅に向上することを示すことができる。 本結果は,スケーラブルなquditベースの量子コンピューティングを実現するためにDDを利用することの有用性を強調した。

関連論文リスト

• Measurement-based Dynamical Decoupling for Fidelity Preservation on Large-scale Quantum Processors [3.5511705099857007]
  動的デカップリング(DD)は、デコヒーレンスを抑制し、量子アルゴリズムの性能を維持するための重要な手法である。 本稿では,ノイズサブシステムの部分的な測定から制御単位ゲートを決定するDDプロトコルを提案する。 局所的なエネルギー緩和と劣化雑音下では、MDDは任意のDDスキームで達成可能な最大エンタングルメント忠実度を達成する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-11-17T16:05:49Z)
• Multi-Qubit Gates by Dynamical Decoupling Implemented with IBMQ and 15NV Center in Diamond [0.0]
  ターゲット量子ビットに結合された中心量子ビットに印加された動的デカップリング(DD)パルス列を用いて高速な高忠実なマルチキュービットゲートを実現するためのプロトコルを示す。 このようにして、中心量子ビットとの本質的な相互作用を活用することにより、ターゲット量子ビットの状態を制御することができる。 この研究は、量子制御のための堅牢なハードウェアに依存しない戦略を提供し、中心ターゲットの量子ビット記述に適合する任意のシステムで実装することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-09-26T09:26:55Z)
• Crosstalk-Robust Dynamical Decoupling for Bipartite-Topology Quantum Processors [5.764620964201464]
  本稿では,静的な$ZZ$クロストークに対してロバストな動的デカップリングシーケンスを変更するプロトコルを提案する。 我々は,非破壊DD変種と比較した場合,少なくとも3倍程度の忠実度減衰率の向上が観察された。 ZZ$-robustのシーケンスは非robust DDとほぼ同等であり、チューナブルカップラーアーキテクチャにおけるそのようなエラーの影響が減少していることを確認する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-06-22T12:14:33Z)
• Joint Transmit and Pinching Beamforming for Pinching Antenna Systems (PASS): Optimization-Based or Learning-Based? [89.05848771674773]
  MISO (Multiple-input Single-output) フレームワークを提案する。 それは複数の導波路で構成されており、多数の低コストアンテナ(PA)を備えている。 PAの位置は、大規模パスと空間の両方にまたがるように再構成することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-02-12T18:54:10Z)
• Efficient Chromatic-Number-Based Multi-Qubit Decoherence and Crosstalk Suppression [0.0]
  Chromatic-Hadamard Dynamical Decoupling (CHaDD) は、任意の量子ビット接続を持つ量子デバイスに対して、動的デカップリングパルスを効率的にスケジュールするアプローチである。 本稿では,CHaDDが量子コンピュータの性能向上と拡張性向上に有効であることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-06-20T00:23:02Z)
• Learning How to Dynamically Decouple [0.40964539027092917]
  現在の量子コンピュータは、量子システムと環境の間の相互作用に起因するノイズに悩まされている。 回転ゲートを最適化して量子ハードウェアに調整することで,動的デカップリングの性能を向上させることができることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-05-14T15:11:39Z)
• Optimal control in large open quantum systems: the case of transmon readout and reset [44.99833362998488]
  本稿では, 随伴状態法と逆時間バックプロパゲーションを組み合わせることで, 極めて大規模なオープンシステム量子制御問題を解く枠組みを提案する。 超伝導量子ビットにおける2つの本質的に散逸する演算を最適化するために、この枠組みを適用した。 提案手法は, 標準パルスがほぼ最適であるのに対して, プロトコル中にトランスモンドライブを付加することで, 忠実度と持続時間の2倍向上が期待できることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-03-21T18:12:51Z)
• Syncopated Dynamical Decoupling for Suppressing Crosstalk in Quantum Circuits [12.29963230632145]
  本研究では、望ましくない2ビット結合と基礎となる1ビットデコヒーレンスを特徴付けるための動的デカップリングの利用について検討する。 本研究では,デコヒーレンスを防止し,望ましくない2ビット相互作用を選択的にターゲットとする同期デカップリング手法を開発した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-03-12T17:18:35Z)
• Multi-qubit Dynamical Decoupling for Enhanced Crosstalk Suppression [0.3351644102216694]
  静的クロストークは超伝導体や半導体量子ビットを含む様々なハードウェアプラットフォームに存在する。 駆動クロストークは、他のキュービット上の駆動ゲートからの漏れにより、望ましくない駆動用語として発生する可能性がある。 2組の量子ビットが同時に自由進化する「イドル・イドル」実験と、一方のペアが連続的に駆動される「駆動・イドル」実験である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-03-08T15:36:15Z)
• Fault-tolerant quantum architectures based on erasure qubits [49.227671756557946]
  我々は、支配的なノイズを既知の場所での消去に効率よく変換することで、消去量子ビットの考え方を利用する。 消去量子ビットと最近導入されたFloquet符号に基づくQECスキームの提案と最適化を行う。 以上の結果から, 消去量子ビットに基づくQECスキームは, より複雑であるにもかかわらず, 標準手法よりも著しく優れていることが示された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-12-21T17:40:18Z)
• 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)
• Mitigating crosstalk errors by randomized compiling: Simulation of the BCS model on a superconducting quantum computer [41.94295877935867]
  CNOT2量子ゲートを起点とするクロストークエラーは、多くの量子コンピューティングプラットフォームにおけるエラーの重要な原因である。 隣接するキュービットの特別な処理を含むランダム化コンパイルプロトコルを拡張し,適用する。 隣り合う量子ビットのツイリングは、新しい量子ビットや回路を追加することなく、ノイズ推定プロトコルを劇的に改善することを示します。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-05-03T18:00:02Z)
• Universal qudit gate synthesis for transmons [44.22241766275732]
  超伝導量子プロセッサを設計する。 本稿では,2量子共振共振ゲートを備えたユニバーサルゲートセットを提案する。 ノイズの多い量子ハードウェアのための$rm SU(16)$ゲートの合成を数値的に実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-08T18:59:53Z)
• 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)
• Efficient Bipartite Entanglement Detection Scheme with a Quantum Adversarial Solver [89.80359585967642]
  パラメータ化量子回路で完了した2プレーヤゼロサムゲームとして,両部絡み検出を再構成する。 このプロトコルを線形光ネットワーク上で実験的に実装し、5量子量子純状態と2量子量子混合状態の両部絡み検出に有効であることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-15T09:46:45Z)
• Scalable Method for Eliminating Residual $ZZ$ Interaction between Superconducting Qubits [14.178204625914194]
  固定周波数トランスモン量子ビット間の残差$ZZ$相互作用を完全にキャンセルする手法を実際に示す。 2ビットのエンタングリング位相と$Z$相関を計測し,キャンセル性能を検証した。 提案手法は,各qubit-qubit接続の独立アドレナビリティを実現し,可変および可変の両カウンタに適用可能である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-11-26T02:04:49Z)
• Suppression of crosstalk in superconducting qubits using dynamical decoupling [0.0]
  相互接続されたトランモン量子ビットを持つ超超伝導量子プロセッサはノイズが多く、様々なエラーを起こしやすい。 固定周波数トランスモンアーキテクチャにおけるキュービット間のZZ結合は常に存在し、コヒーレントかつ非コヒーレントなクロストークエラーに寄与する。 我々は,クロストークを抑えるために動的デカップリングを用いることを提案し,IBM量子クラウドプロセッサの実験を通じて,このスキームの成功を実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-08-10T09:16:05Z)

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。