論文の概要: Protected Fluxonium Control with Sub-harmonic Parametric Driving
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.00495v1
- Date: Tue, 1 Oct 2024 08:27:19 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-11-05 05:16:55.538663
- Title: Protected Fluxonium Control with Sub-harmonic Parametric Driving
- Title（参考訳）: 準高調波パラメトリック駆動によるフラクソニウム保護制御
- Authors: Johannes Schirk, Florian Wallner, Longxiang Huang, Ivan Tsitsilin, Niklas Bruckmoser, Leon Koch, David Bunch, Niklas J. Glaser, Gerhard B. P. Huber, Martin Knudsen, Gleb Krylov, Achim Marx, Frederik Pfeiffer, Lea Richard, Federico A. Roy, João H. Romeiro, Malay Singh, Lasse Södergren, Etienne Dionis, Dominique Sugny, Max Werninghaus, Klaus Liegener, Christian M. F. Schneider, Stefan Filipp,
- Abstract要約: 制御チャネルを通した量子ビット崩壊を除去する超伝導フラクソニウム量子ビットの新しい制御方式を示す。
フラックスラインにローパスフィルタを加えることで、フラックスバイアスが可能となり、同時にフラックスロニウム量子ビットをコヒーレントに制御することができる。
我々は、最大11光子サブハーモニックドライブによるコヒーレント制御を実証し、フラキソニウムポテンシャルの強い非線形性を強調した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Protecting qubits from environmental noise while maintaining strong coupling for fast high-fidelity control is a central challenge for quantum information processing. Here, we demonstrate a novel control scheme for superconducting fluxonium qubits that eliminates qubit decay through the control channel by reducing the environmental density of states at the transition frequency. Adding a low-pass filter on the flux line allows for flux-biasing and at the same time coherently controlling the fluxonium qubit by parametrically driving it at integer fractions of its transition frequency. We compare the filtered to the unfiltered configuration and find a five times longer $T_1$, and ten times improved $T_2$-echo time in the protected case. We demonstrate coherent control with up to 11-photon sub-harmonic drives, highlighting the strong non-linearity of the fluxonium potential. We experimentally determine Rabi frequencies and drive-induced frequency shifts in excellent agreement with numerical and analytical calculations. Furthermore, we show the equivalence of a 3-photon sub-harmonic drive to an on-resonance drive by benchmarking sub-harmonic gate fidelities above 99.94 %. These results open up a scalable path for full qubit control via a single protected channel, strongly suppressing qubit decoherence caused by control lines.
- Abstract（参考訳）: 高速高忠実度制御のための強い結合を維持しつつ、環境騒音からキュービットを保護することは、量子情報処理における中心的な課題である。
ここでは、遷移周波数における状態の環境密度を低減し、制御チャネルを介してクビット崩壊を除去する超伝導フラクソニウム量子ビットの新しい制御方式を示す。
フラックスラインにローパスフィルタを加えることで、フラックスバイアスが可能となり、同時に遷移周波数の整数分数でパラメトリックに駆動することでフラクソニウム量子ビットをコヒーレントに制御することができる。
フィルタされたフィルタをフィルタされていない構成と比較すると、保護されたケースでは5倍の$T_1$と10倍の$T_2$-echo時間が得られる。
我々は、最大11光子サブハーモニックドライブによるコヒーレント制御を実証し、フラキソニウムポテンシャルの強い非線形性を強調した。
数値計算や解析計算とよく一致したRabi周波数と駆動誘起周波数シフトを実験的に決定する。
さらに,3光子サブハーモニックドライブとオン共鳴ドライブの等価性を示す。
これらの結果は、単一の保護チャネルを介して完全な量子ビット制御のためのスケーラブルな経路を開き、制御線による量子ビットのデコヒーレンスを強く抑制する。
関連論文リスト
- High-fidelity gates in a transmon using bath engineering for passive leakage reset [65.46249968484794]
漏洩(Leakage)は、計算に使われない状態の占有であり、量子エラー訂正において最も破壊的なエラーの1つである。
トランスモン中の漏れ状態の寿命を3桁に短縮する装置を実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-11-06T18:28:49Z) - Realization of two-qubit gates and multi-body entanglement states in an asymmetric superconducting circuits [3.9488862168263412]
本研究では, 可変フラキソニウム-トランスモン (FTT) コープリング方式を提案する。
フラクソニウムとトランスモンからなる非対称構造は周波数空間を最適化し、高忠実度2量子ビットの量子ゲートを形成する。
一般のシングルキュービットXpi/2ゲートと2キュービット(iSWAP)ゲートをシミュレートし,本方式の性能について検討した。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-04-12T08:44:21Z) - Enhancing Dispersive Readout of Superconducting Qubits Through Dynamic
Control of the Dispersive Shift: Experiment and Theory [47.00474212574662]
超伝導量子ビットは、大帯域読み出し共振器に結合される。
我々は、100 ns 統合時間で 0.25,% の、最先端の2状態読み取りエラーを示す。
提案した結果により,新たなアルゴリズムやプロトコルの性能がさらに向上することが期待されている。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-07-15T10:30:10Z) - Qubit readouts enabled by qubit cloaking [49.1574468325115]
時間依存ドライブは量子コンピューティングの取り組みにおいて重要な役割を果たす。
シングルキュービット制御、論理演算の絡み合い、およびキュービットの読み出しを可能にする。
クビット・クローキングは、Lled'o, Dassonneville, et alで導入された。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-05-01T15:58:25Z) - Fast universal control of a flux qubit via exponentially tunable
wave-function overlap [0.0]
本稿では,この課題を解決するために,緩和対策の調整可能なレベルを享受するフラックス量子ビット変動を提案する。
我々の量子ビット設計であるDSFQ(Double-shunted flux qubit)は、その3つの接合環幾何学を通して、一般的な二重井戸ポテンシャルを実現する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-02T09:33:40Z) - Stabilizing and improving qubit coherence by engineering noise spectrum
of two-level systems [52.77024349608834]
超伝導回路は量子コンピューティングの主要なプラットフォームである。
アモルファス酸化物層内の電荷変動器は、低周波1/f$の電荷ノイズと高周波誘電損失の両方に寄与する。
本稿では,TLS雑音スペクトル密度の工学的手法により,有害な影響を軽減することを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-21T18:37:38Z) - A superconducting qubit with noise-insensitive plasmon levels and
decay-protected fluxon states [0.0]
誘導誘電トランスモン(IST)は、指数的に抑制されたフラクトン転移と、トランスモンを近似するプラズモンスペクトルを持つ超伝導量子ビットである。
我々は、大きな幾何学的インダクタンスが単なる摂動として作用するトランスモン限界の深いIST量子ビットを実現する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-02-28T16:11:55Z) - Dynamical sweet spot engineering via two-tone flux modulation of
superconducting qubits [0.0]
動的甘味点の連続体を生成するために, 2-toneフラックス変調を応用できることを実験的に実証した。
量子ビットコヒーレンスを維持しながら量子ビット周波数を自由に選択できるフラックス制御は、短期超伝導量子ビットデバイスのロバスト性とスケーラビリティにおいて重要な一歩である。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-04-16T00:54:46Z) - Fast high-fidelity single-qubit gates for flip-flop qubits in silicon [68.8204255655161]
フリップフロップ量子ビットは、シリコン中の反平行ドナー結合電子とドナー核スピンを持つ状態において符号化される。
相互作用する電子スピンと核スピンによって形成されるマルチレベルシステムについて検討する。
低周波雑音下で高速かつロバストな単一ビットゲートを生成する最適制御方式を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-01-27T18:37:30Z) - Controlled quantum state transfer in $XX$ spin chains at the Quantum
Speed Limit [62.997667081978825]
等質鎖では、鎖の1つの極端からもう1つの極端への情報を取り込むには、O(N/2)$を要し、N$は鎖長である。
我々は、N/2$以上の順序で、チェーンの極端間のほぼ完全な人口移動を実現する制御パルスを設計する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-05-15T23:10:19Z) - Selective Noise Resistant Gate [0.0]
現在のスキームは、忠実度とキュービット選択性の間の本質的にのトレードオフに悩まされている。
提案手法は,1mG/nm程度の比較的穏やかな勾配を用いた相互作用量子ビットアレイにおいて,個々の窒素空孔量子ビットの選択的制御を可能にする。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-05-10T18:11:51Z)
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。