論文の概要: High-performance conditional-driving gate for Kerr parametric oscillator qubits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.00552v1
- Date: Tue, 1 Oct 2024 09:58:52 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-11-05 04:57:03.275532
- Title: High-performance conditional-driving gate for Kerr parametric oscillator qubits
- Title（参考訳）: Kerrパラメトリック振動子量子ビットの高速条件駆動ゲート
- Authors: Hiroomi Chono, Hayato Goto,
- Abstract要約: ゲート動作のフラックスパルスによるAC-Zeemanシフトがゲート性能に大きく影響を与えることを示す。
この望ましくない効果を解消する手法を提案する。
提案手法を使わずに,平均忠実度が99.9$%を超える条件付き運転ゲートを数値的に示す。
- 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: Kerr parametric oscillators (KPOs), two-photon driven Kerr-nonlinear resonators, can stably hold coherent states with opposite-sign amplitudes and are promising devices for quantum computing. Recently, we have theoretically proposed a two-qubit gate $R_{zz}$ for highly detuned KPOs and called it a conditional-driving gate [Chono $\textit{et al}$., Phys. Rev. Res. $\textbf{4}$, 043054 (2022)]. In this study, analyzing its superconducting-circuit model and deriving a corresponding static model, we find that an AC-Zeeman shift due to the flux pulse for the gate operation largely affects the gate performance. This effect becomes a more aggravating factor with shorter gate times, leading to an increase in the error rate. We thus propose a method to cancel this undesirable effect. Furthermore, through the use of shortcuts to adiabaticity and the optimization of flux pulses, we numerically demonstrate a conditional-driving gate with average fidelity exceeding 99.9$\%$ twice faster than that without the proposed method.
- Abstract（参考訳）: 2光子駆動のカー非線形共振器であるカーパラメトリック発振器(KPO)は、正反対の振幅で安定にコヒーレントな状態を保持でき、量子コンピューティングのための有望なデバイスである。
近年、高度に変形したKPOに対して2ビットゲート$R_{zz}$を提案し、これを条件付きゲート(Chono $\textit{et al}$)と呼ぶ。
Phys。
Rev. Res.
$\textbf{4}$, 043054 (2022)]
本研究では,超伝導回路モデルの解析とそれに対応する静的モデルの導出を行い,ゲート動作のフラックスパルスによる交流-ゼーマンシフトがゲート性能に大きく影響していることを見出した。
この効果はゲート時間が短くなるほど増大しやすくなり、エラー率も上昇する。
そこで我々は、この望ましくない効果をキャンセルする手法を提案する。
さらに, 断熱性へのショートカットの適用とフラックスパルスの最適化により, 提案手法を使わずに, 平均忠実度が99.9$\%を超える条件付き運転ゲートを数値的に示す。
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