論文の概要: Fast unconditional reset and leakage reduction in fixed-frequency transmon qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.16748v1
• Date: Wed, 25 Sep 2024 08:57:41 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-09-27 04:40:44.062865
• Title: Fast unconditional reset and leakage reduction in fixed-frequency transmon qubits
• Title（参考訳）: 固定周波数トランスモン量子ビットにおける高速無条件リセットとリーク低減
• Authors: Liangyu Chen, Simon Pettersson Fors, Zixian Yan, Anaida Ali, Tahereh Abad, Amr Osman, Eleftherios Moschandreou, Benjamin Lienhard, Sandoko Kosen, Hang-Xi Li, Daryoush Shiri, Tong Liu, Stefan Hill, Abdullah-Al Amin, Robert Rehammar, Mamta Dahiya, Andreas Nylander, Marcus Rommel, Anita Fadavi Roudsari, Marco Caputo, Grönberg Leif, Joonas Govenius, Miroslav Dobsicek, Michele Faucci Giannelli, Anton Frisk Kockum, Jonas Bylander, Giovanna Tancredi,
• Abstract要約: 量子ビットリセットとリークリダクションの両方を実装可能なプロトコルを示す。 合計して、クビットリセット、リークリセット、カプラリセットの組み合わせは83nsで完了する。 また,本プロトコルは,QECサイクル実行時間を短縮し,量子コンピュータにおけるアルゴリズムの忠実度を向上させる手段を提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.648269866084686
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The realization of fault-tolerant quantum computing requires the execution of quantum error-correction (QEC) schemes, to mitigate the fragile nature of qubits. In this context, to ensure the success of QEC, a protocol capable of implementing both qubit reset and leakage reduction is highly desirable. We demonstrate such a protocol in an architecture consisting of fixed-frequency transmon qubits pair-wise coupled via tunable couplers -- an architecture that is compatible with the surface code. We use tunable couplers to transfer any undesired qubit excitation to the readout resonator of the qubit, from which this excitation decays into the feedline. In total, the combination of qubit reset, leakage reduction, and coupler reset takes only 83ns to complete. Our reset scheme is fast, unconditional, and achieves fidelities well above 99%, thus enabling fixed-frequency qubit architectures as future implementations of fault-tolerant quantum computers. Our protocol also provides a means to both reduce QEC cycle runtime and improve algorithmic fidelity on quantum computers.
• Abstract（参考訳）: フォールトトレラント量子コンピューティングの実現には、量子ビットの脆弱性を軽減するために量子エラー補正(QEC)スキームの実行が必要である。 この文脈では、QECの成功を確実にするために、キュービットリセットとリーク低減の両方を実装可能なプロトコルが極めて望ましい。 このようなプロトコルは、固定周波数のトランペットキュービットからなるアーキテクチャにおいて、チューナブルカプラ(表面コードと互換性のあるアーキテクチャ)を介してペアで結合される。 チューナブルカプラを用いて、望ましくないクビット励起をキュービットの読み出し共振器に転送し、そこからこの励起がフィードラインに減衰する。 合計して、クビットリセット、リークリセット、カプラリセットの組み合わせは83nsで完了する。 我々のリセット方式は高速で無条件であり、99%以上の忠実性を実現し、フォールトトレラント量子コンピュータの将来の実装として固定周波数量子ビットアーキテクチャを実現する。 また,本プロトコルは,QECサイクル実行時間を短縮し,量子コンピュータにおけるアルゴリズムの忠実度を向上させる手段を提供する。

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