論文の概要: Dynamic compensation for pump-induced frequency shift in Kerr-cat qubit initialization

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.14112v2
• Date: Wed, 28 Aug 2024 11:35:12 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-08-29 11:00:36.746965
• Title: Dynamic compensation for pump-induced frequency shift in Kerr-cat qubit initialization
• Title（参考訳）: Kerr-cat量子ビット初期化におけるポンプ誘起周波数シフトの動的補償
• Authors: Yifang Xu, Ziyue Hua, Weiting Wang, Yuwei Ma, Ming Li, Jiajun Chen, Jie Zhou, Xiaoxuan Pan, Lintao Xiao, Hongwei Huang, Weizhou Cai, Hao Ai, Yu-xi Liu, Chang-Ling Zou, Luyan Sun,
• Abstract要約: ノイズバイアスのKerr-cat量子ビットは、フォールトトレラント量子計算の魅力的な候補である。 本稿では,PIFSの効果を緩和する動的補償法を提案し,実証する。 安定化Kerr-cat量子ビットを実現し,動的補償法の利点を検証した。 この研究は、Kerr-cat量子ビットのバイアス保存特性を利用するスケーラブル量子プロセッサの道を開いた。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 34.50064624081621
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The noise-biased Kerr-cat qubit is an attractive candidate for fault-tolerant quantum computation; however, its initialization faces challenges due to the squeezing pump-induced frequency shift (PIFS). Here, we propose and demonstrate a dynamic compensation method to mitigate the effect of PIFS during the Kerr-cat qubit initialization. Utilizing a novel nonlinearity-engineered triple-loop SQUID device, we realize a stabilized Kerr-cat qubit and validate the advantages of the dynamic compensation method by improving the initialization fidelity from 57% to 78%, with a projected fidelity of 91% after excluding state preparation and measurement errors. Our results not only advance the practical implementation of Kerr-cat qubits, but also provide valuable insights into the fundamental adiabatic dynamics of these systems. This work paves the way for scalable quantum processors that leverage the bias-preserving properties of Kerr-cat qubits.
• Abstract（参考訳）: ノイズバイアスのKerr-cat量子ビットはフォールトトレラント量子計算の魅力的な候補であるが、その初期化はポンプ誘起周波数シフト(PIFS)による問題に直面している。 本稿では,Kerr-cat量子ビット初期化におけるPIFSの効果を軽減するための動的補償法を提案する。 非線形設計による新しい三重ループSQUID装置を用いて, 安定化Kerr-cat量子ビットを実現し, 初期化忠実度を57%から78%に向上させ, 動的補償法の利点を検証した。 我々の結果は、Kerr-cat量子ビットの実践的な実装を前進させるだけでなく、これらのシステムの基本断熱力学に関する貴重な洞察を提供する。 この研究は、Kerr-cat量子ビットのバイアス保存特性を利用するスケーラブル量子プロセッサの道を開いた。

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