論文の概要: Suppressing chaos with mixed superconducting qubit devices

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.18543v1
• Date: Thu, 24 Oct 2024 08:46:43 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-28 17:07:39.824944
• Title: Suppressing chaos with mixed superconducting qubit devices
• Title（参考訳）: 混合超伝導量子ビットデバイスによるカオス抑制
• Authors: Ben Blain, Giampiero Marchegiani, Luigi Amico, Gianluigi Catelani,
• Abstract要約: 超伝導量子ビットの線形配列における局所化と非局在化(カオス)状態の交叉について検討する。 交互無調性を持つ系では、局所化された状態は、量子ビット-量子結合強度の増加に対してより弾力性があることが示されている。 この結果は、より高いパフォーマンスを達成するために異なるキュービットタイプを組み込んだデバイスの設計をサポートする。
• 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: In quantum information processing, a tension between two different tasks occurs: while qubits' states can be preserved by isolating them, quantum gates can be realized only through qubit-qubit interactions. In arrays of qubits, weak coupling leads to states being spatially localized and strong coupling to delocalized states. Here, we study the average energy level spacing and the relative entropy of the distribution of the level spacings (Kullback-Leibler divergence from Poisson and Gaussian Orthogonal Ensemble) to analyze the crossover between localized and delocalized (chaotic) regimes in linear arrays of superconducting qubits. We consider both transmons as well as capacitively shunted flux qubits, which enables us to tune the qubit anharmonicity. Arrays with uniform anharmonicity, comprising only transmons or flux qubits, display remarkably similar dependencies of level statistics on the coupling strength. In systems with alternating anharmonicity, the localized regime is found to be more resilient to the increase in qubit-qubit coupling strength in comparison to arrays with a single qubit type. This result supports designing devices that incorporate different qubit types to achieve higher performances.
• Abstract（参考訳）: 量子情報処理では、2つの異なるタスク間の緊張が発生する: 量子ビットの状態はそれらを分離することで保存できるが、量子ゲートは量子ビットと量子ビットの相互作用によってのみ実現できる。 量子ビットの配列において、弱いカップリングは、状態が空間的局所化され、非局在化状態への強いカップリングをもたらす。 本稿では, 超伝導量子ビットの線形配列における局所化と非局在化(カオス)状態間の交差を解析するために, 平均エネルギー準位間隔と, 準位間隔の分布の相対エントロピー(ポアソンとガウスのオルソゴンアンサンブルからのKulback-Leibler分散)について検討する。 我々はトランスモンと容量的に絞られたフラックス量子ビットの両方を考慮し、量子ビットのアンハーモニック性を調整することができる。 トランスモンまたはフラックス量子ビットのみからなる均一なアンハーモニック性を持つ配列は、結合強度に関するレベル統計の非常に類似した依存性を示す。 交互アンハーモニック性を持つ系では、局所化された状態は、単一の量子ビット型を持つ配列と比較して、量子ビット-量子カップリング強度の増加に対してより弾力性があることが示されている。 この結果は、より高いパフォーマンスを達成するために異なるキュービットタイプを組み込んだデバイスの設計をサポートする。

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