論文の概要: STIRAP-Inspired Robust Gates for a Superconducting Dual-Rail Qubit

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.04828v1
• Date: Mon, 7 Oct 2024 08:27:39 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-11-02 01:38:08.429389
• Title: STIRAP-Inspired Robust Gates for a Superconducting Dual-Rail Qubit
• Title（参考訳）: 超電導デュアルレールビット用STIRAP誘導ロバストゲート
• Authors: Ujjawal Singhal, Harsh Vardhan Upadhyay, Irshad Ahmad, Vibhor Singh,
• Abstract要約: STImulated Raman Adiabatic Passage (STIRAP) は量子システムにおける堅牢な状態伝達機能のための強力な技術である。 2つの強く結合された固定周波数トランスモン量子ビットからなるデュアルレール量子ビットにおけるロバストな$pi$と$pi$/2ローテーションの実装を実験的に実証した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: STImulated Raman Adiabatic Passage (STIRAP) is a powerful technique for robust state transfer capabilities in quantum systems. This method, however encounters challenges for its implementation as a gate in qubit-subspace due to its sensitivity to initial states. By incorporating single-photon detuning into the protocol, the sensitivity to the initial state can effectively be mitigated, enabling STIRAP to operate as a gate. In this study, we experimentally demonstrate the implementation of robust $\pi$ and $\pi$/2 rotations in a dual-rail qubit formed by two strongly coupled fixed-frequency transmon qubits. We achieve state preparation fidelity in excess of 0.98 using such rotations. Our analysis reveals these gates exhibit significant resilience to errors. Furthermore, our numerical calculations confirm that these gates can achieve fidelity levels in excess of 0.999. This work suggest a way for realizing quantum gates which are robust against minor drifts in pulse or system parameters.
• Abstract（参考訳）: STImulated Raman Adiabatic Passage (STIRAP) は量子システムにおける堅牢な状態伝達機能のための強力な技術である。 しかし、この方法は初期状態に対する感度のため、qubit-subspaceのゲートとして実装する上での課題に直面する。 プロトコルに単一光子デチューニングを組み込むことで、初期状態に対する感受性を効果的に緩和し、STIRAPをゲートとして動作させることができる。 本研究では、2つの強く結合された固定周波数トランスモン量子ビットによって形成されるデュアルレール量子ビットにおけるロバスト$\pi$と$\pi$/2回転の実装を実験的に実証した。 このような回転を用いて0.98以上で状態調製の忠実性を達成した。 分析の結果,これらのゲートは誤差に対して大きな回復力を示すことがわかった。 さらに, 数値計算により, これらのゲートは0.999以上の忠実度を達成できることを確認した。 この研究は、パルスやシステムパラメータの小さなドリフトに対して堅牢な量子ゲートを実現する方法を提案する。

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