論文の概要: Benchmarking the readout of a superconducting qubit for repeated measurements

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.10934v1
• Date: Mon, 15 Jul 2024 17:34:13 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-07-16 14:00:49.035100
• Title: Benchmarking the readout of a superconducting qubit for repeated measurements
• Title（参考訳）: 繰り返し測定のための超伝導量子ビットの読み出しベンチマーク
• Authors: S. Hazra, W. Dai, T. Connolly, P. D. Kurilovich, Z. Wang, L. Frunzio, M. H. Devoret,
• Abstract要約: 超伝導量子ビットの読み出しは、測定速度とキュービット上の望ましくないバックアクションの間のトレードオフに直面している。 このような特徴は、読み出しによるリークエラーを著しく見落としている可能性がある。 本稿では,本手法を用いて,本発明の本質的なパーセル保護量子ビットの分散可読化を特徴付ける。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.710146779965826
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Readout of superconducting qubits faces a trade-off between measurement speed and unwanted back-action on the qubit caused by the readout drive, such as $T_1$ degradation and leakage out of the computational subspace. The readout is typically benchmarked by integrating the readout signal and choosing a binary threshold to extract the "readout fidelity". We show that such a characterization may significantly overlook readout-induced leakage errors. We introduce a method to quantitatively assess this error by repeatedly executing a composite operation -- a readout preceded by a randomized qubit-flip. We apply this technique to characterize the dispersive readout of an intrinsically Purcell-protected qubit. We report a binary readout fidelity of $99.63\%$ and quantum non-demolition (QND) fidelity exceeding $99.00\%$ which takes into account a leakage error rate of $0.12\pm0.03\%$, under a repetition rate of $(380 \rm{ns})^{-1}$ for the composite operation.
• Abstract（参考訳）: 超伝導量子ビットの読み出しは、測定速度と読み出し駆動によるキュービットの不要なバックアクション、例えば$T_1$の劣化や計算部分空間からの漏れとのトレードオフに直面している。 読み出しは、通常、読み出し信号の統合と「読み出し忠実度」を抽出する二項しきい値の選択によってベンチマークされる。 このような特徴は、読み出しによるリークエラーを著しく見落としている可能性がある。 ランダム化キュービットフリップに先行するリードアウトである複合演算を繰り返し実行することにより,この誤差を定量的に評価する手法を提案する。 本稿では,本手法を用いて,本発明の本質的なパーセル保護量子ビットの分散可読化を特徴付ける。 合成演算の繰り返し率$(380 \rm{ns})^{-1} において、99.63\%$と99.00\%$を超える量子非破壊(QND)フィリティをリークエラー率$0.12\pm0.03\%$として報告する。

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