論文の概要: Quantum Control of an Oscillator with a Kerr-cat Qubit

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.10940v1
• Date: Mon, 15 Jul 2024 17:38:34 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-07-16 14:00:49.027155
• Title: Quantum Control of an Oscillator with a Kerr-cat Qubit
• Title（参考訳）: カーカット量子ビットを用いたオシレータの量子制御
• Abstract要約: ボソニック符号は、量子情報を冗長に符号化することで量子誤り訂正のためのハードウェア効率の良い戦略を提供する。 Kerr-cat qubitは理論上はノイズバイアスのため、これらの符号のアンシラとして提案されている。 我々はKerr-cat量子ビットと高品質マイクロ波空洞との駆動結合を実験的に実現した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Bosonic codes offer a hardware-efficient strategy for quantum error correction by redundantly encoding quantum information in the large Hilbert space of a harmonic oscillator. However, experimental realizations of these codes are often limited by ancilla errors propagating to the encoded logical qubit during syndrome measurements. The Kerr-cat qubit has been proposed as an ancilla for these codes due to its theoretically-exponential noise bias, which would enable fault-tolerant error syndrome measurements, but the coupling required to perform these syndrome measurements has not yet been demonstrated. In this work, we experimentally realize driven parametric coupling of a Kerr-cat qubit to a high-quality-factor microwave cavity and demonstrate a gate set enabling universal quantum control of the cavity. We measure the decoherence of the cavity in the presence of the Kerr-cat and discover excess dephasing due to heating of the Kerr-cat to excited states. By engineering frequency-selective dissipation to counteract this heating, we are able to eliminate this dephasing, thereby demonstrating a high on-off ratio of control. Our results pave the way toward using the Kerr-cat to fault-tolerantly measure error syndromes of bosonic codes.
• Abstract（参考訳）: ボソニック符号は、高調波発振器の大きなヒルベルト空間において、量子情報を冗長に符号化することで量子誤り訂正のためのハードウェア効率の良い戦略を提供する。 しかし、これらの符号の実験的実現は、症候群測定中に符号化された論理量子ビットに伝播するアンシラ誤差によって制限されることが多い。 Kerr-cat qubit は、フォールトトレラントなエラー症候群の測定を可能にする理論的なノイズバイアスのため、これらの符号のアンシラとして提案されているが、これらの症候群の測定に必要な結合性はまだ実証されていない。 本研究では,Kerr-cat量子ビットの高分解能マイクロ波キャビティへのパラメトリック結合を実験的に実現し,キャビティの普遍的な量子制御を可能にするゲートセットを実証する。 我々は,Kerr-catの存在下での空洞の脱コヒーレンスを測定し,Kerr-catの励起状態への加熱による過剰な脱落を検出する。 この加熱に対抗して周波数選択散逸を工学的に行うことにより、この劣化を排除し、高いオンオフ制御比を示すことができる。 この結果から,Kerr-catを用いたボソニック符号のエラーシンドロームのフォールトトレラントな測定が可能となった。

関連論文リスト

• Error Correction of Beamsplitter-Generated Entangled GKP States [56.80803785296797]
  有望なボソニックコードは、Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP)コードである。 ビームスプリッタ上にグリッド構造を持つが論理情報を持たない2つのクヌート状態に干渉することにより、GKP量子ビットの絡み合った状態を生成する。 我々は,平均忠実度69%のベル状態をすべて生成し,量子誤差補正を用いて絡み合った状態寿命の延長を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-05-08T17:01:19Z)
• Experimental signatures of a $σ_zσ_x$ beam-splitter interaction between a Kerr-cat and transmon qubit [0.34117876175071693]
  超伝導量子回路では、Kerr-cat qubits (KCQs) は強いバイアスノイズを示す。 我々はKCQとトランスモンのビームスプリッター相互作用を実験的に実証し、有効な$_z_x$結合を実現する。 これらの結果は、トランスモンをデータキュービットとして、ノイズバイアスのボソニックアンシラと組み合わせたハイブリッドアーキテクチャへのステップを確立する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-11-26T23:11:55Z)
• Enhancing Kerr-Cat Qubit Coherence with Controlled Dissipation [64.05054054401175]
  Kerr-cat qubit (KCQ) はボゾン量子プロセッサである。 KCQはオンチップアーキテクチャや高忠実度操作と実験的に互換性がある。 KCQ におけるビットフリップ時間は、キュービット多様体からの漏れによって制限されるという直接的な証拠を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-11-02T17:58:36Z)
• In situ mixer calibration for superconducting quantum circuits [21.239311757123467]
  超伝導量子ビットを用いたin situキャリブレーション法と結果中心ミキサーキャリブレーション法を導入する。 本手法の有効性を,単一量子ゲートの忠実度と量子コヒーレンス時間のベンチマークにより実験的に検証した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-08-21T14:49:39Z)
• Fault-tolerant noise guessing decoding of quantum random codes [0.0]
  本稿では,不完全復号処理が可能な量子乱数線形符号(QRLC)のデコーダを提案する。 QRLCの耐故障特性を新しいノイズガッシング復号法を用いて解析する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-07-01T17:54:23Z)
• Hardware-Efficient Bosonic Quantum Computing with Photon-loss Detection Capability [0.0]
  本稿では,任意のX,Z回転と制御位相ゲートを実装可能な,単純でハードウェア効率の良いボソニック02誤り検出符号を提案する。 我々のコードは単一光子損失を検出でき、短期量子コンピューティングにおいて頻繁に使用されるハードウェア効率のアンサッツ量子回路をシミュレートすることにより、重大なエラー抑制を観測する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-03-01T05:24:34Z)
• Fault-tolerant quantum computation using large spin cat-codes [0.8640652806228457]
  本研究では、スピンキャット符号を用いて、大きなスピンキュウトに符号化された量子ビットに基づいて、フォールトトレラントな量子誤り訂正プロトコルを構築する。 我々は、量子制御とライダーベルク封鎖を用いて、ランク保存されたCNOTゲートを含む普遍ゲートセットを生成する方法を示す。 これらの知見は、量子情報処理において、耐障害性、高いしきい値、リソースオーバーヘッドを低減できる可能性を持つ、大きなスピンで量子ビットを符号化する方法を舗装している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-01-08T22:56:05Z)
• Quantum process tomography of continuous-variable gates using coherent states [49.299443295581064]
  ボソニックモード超伝導回路におけるコヒーレント状態量子プロセストモグラフィ(csQPT)の使用を実証する。 符号化量子ビット上の変位とSNAP演算を用いて構築した論理量子ゲートを特徴付けることにより,本手法の結果を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-03-02T18:08:08Z)
• Deep Quantum Error Correction [73.54643419792453]
  量子誤り訂正符号(QECC)は、量子コンピューティングのポテンシャルを実現するための鍵となる要素である。 本研究では,新しいエンペンド・ツー・エンドの量子誤りデコーダを効率的に訓練する。 提案手法は,最先端の精度を実現することにより,QECCのニューラルデコーダのパワーを実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-01-27T08:16:26Z)
• Experimental realization of deterministic and selective photon addition in a bosonic mode assisted by an ancillary qubit [50.591267188664666]
  ボソニック量子誤り訂正符号は、主に単一光子損失を防ぐために設計されている。 エラー修正には、エラー状態 -- 逆のパリティを持つ -- をコード状態にマッピングするリカバリ操作が必要です。 ここでは、ボソニックモード上での光子数選択同時光子加算演算のコレクションを実現する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-22T23:32:21Z)
• Construction of Bias-preserving Operations for Pair-cat Code [17.34207569961146]
  マルチレベルシステムは、バイアス保存量子演算の望ましいセットを達成することができる。 猫符号は、励起損失誤差に対する連続量子誤差補正とは互換性がない。 バイアス保存処理をペアカット符号に一般化し、ボゾン損失とデフォーカスエラーの両方に対して連続量子誤り補正に適合させる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-08-14T20:45:26Z)
• Analytical and experimental study of center line miscalibrations in M\o lmer-S\o rensen gates [51.93099889384597]
  モルマー・ソレンセンエンタングゲートの誤校正パラメータの系統的摂動展開について検討した。 我々はゲート進化演算子を計算し、関連する鍵特性を得る。 我々は、捕捉されたイオン量子プロセッサにおける測定値に対して、モデルからの予測をベンチマークすることで検証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-10T10:56:16Z)
• Performance of teleportation-based error correction circuits for bosonic codes with noisy measurements [58.720142291102135]
  テレポーテーションに基づく誤り訂正回路を用いて、回転対称符号の誤り訂正能力を解析する。 マイクロ波光学における現在達成可能な測定効率により, ボソニック回転符号の破壊ポテンシャルは著しく低下することが判明した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-08-02T16:12:13Z)
• Fault-tolerant parity readout on a shuttling-based trapped-ion quantum computer [64.47265213752996]
  耐故障性ウェイト4パリティチェック測定方式を実験的に実証した。 フラグ条件パリティ測定の単発忠実度は93.2(2)%である。 このスキームは、安定化器量子誤り訂正プロトコルの幅広いクラスにおいて必須な構成要素である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-07-13T20:08:04Z)
• Crosstalk Suppression for Fault-tolerant Quantum Error Correction with Trapped Ions [62.997667081978825]
  本稿では、電波トラップで閉じ込められた1本のイオン列をベースとした量子計算アーキテクチャにおけるクロストーク誤差の研究を行い、個別に調整されたレーザービームで操作する。 この種の誤差は、理想的には、異なるアクティブな量子ビットのセットで処理される単一量子ゲートと2量子ビットの量子ゲートが適用されている間は、未修正のままであるオブザーバー量子ビットに影響を及ぼす。 我々は,第1原理からクロストーク誤りを微視的にモデル化し,コヒーレント対非コヒーレントなエラーモデリングの重要性を示す詳細な研究を行い,ゲートレベルでクロストークを積極的に抑制するための戦略について議論する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-12-21T14:20:40Z)

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。