論文の概要: Spectator-Aware Frequency Allocation in Tunable-Coupler Quantum Architectures

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.18262v4
• Date: Mon, 05 May 2025 15:27:34 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-06 18:49:35.037241
• Title: Spectator-Aware Frequency Allocation in Tunable-Coupler Quantum Architectures
• Title（参考訳）: チューナブルカップラー量子アーキテクチャにおける分光器対応周波数割当
• Authors: Evan McKinney, Israa G. Yusuf, Girgis Falstin, Gaurav Agarwal, Michael Hatridge, Alex K. Jones,
• Abstract要約: 本稿では,SNAILをベースとした超伝導量子モジュールの設計制約について述べる。 モジュールの半径が増加するにつれて,周波数群集がゲートの忠実度に与える影響を解析する。 我々は、オブザーバによるエラーを最小限に抑えるスケーラブルな周波数割り当て戦略を実証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.3420045370973828
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: This paper addresses frequency crowding in SNAIL-based superconducting quantum modules. First, we present design constraints by describing a physical model for realizable gates within a module, and building a fidelity model using error budgeting derived from device characteristics. Second, we tackle the allocation problem by analyzing the impact of frequency crowding on gate fidelity as the radix of the module increases. We explore whether the heuristic gate fidelity can be optimized with a discrete set of qubit frequencies while adhering to defined separation thresholds. By leveraging a combination of analytical and numerical techniques, we demonstrate scalable frequency allocation strategies that minimize spectator-induced errors. Our results further indicate that removing edges leads to improved gate fidelities while maintaining sufficient connectivity, suggesting that edge density is not a limiting factor for NISQ-scale benchmarks. The findings have implications for designing robust, high-fidelity quantum systems with practical constraints on hardware and connectivity.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,SNAILをベースとした超伝導量子モジュールの周波数集束について述べる。 まず,モジュール内のゲートの物理モデルを記述するとともに,デバイス特性から得られた誤差予算を用いた忠実度モデルを構築する。 第2に,モジュールの基数の増加に伴うゲート忠実度に対する周波数群集の影響を解析することにより,アロケーション問題に対処する。 分離しきい値の定義に固執しながら、このヒューリスティックゲート忠実度をキュービット周波数の離散セットで最適化できるかどうかを考察する。 解析的手法と数値的手法を組み合わせることで、オブザーバによる誤差を最小限に抑えるスケーラブルな周波数割り当て戦略を実証する。 さらに, エッジの除去は, 十分な接続性を維持しつつ, ゲート忠実度の向上につながることを示唆し, エッジ密度がNISQスケールベンチマークの制限要因ではないことを示唆した。 この発見は、ハードウェアと接続性に制約のある堅牢で高忠実な量子システムを設計する上で、意味がある。

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