論文の概要: Fast Unconditional Reset and Leakage Reduction of a Tunable Superconducting Qubit via an Engineered Dissipative Bath

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.02950v2
• Date: Fri, 08 Nov 2024 23:34:47 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-12 10:47:48.167895
• Title: Fast Unconditional Reset and Leakage Reduction of a Tunable Superconducting Qubit via an Engineered Dissipative Bath
• Title（参考訳）: 工学的散逸浴による可変超電導量子ビットの高速無条件リセットと漏れ低減
• Authors: Gihwan Kim, Andreas Butler, Vinicius S. Ferreira, Xueyue Zhang, Alex Hadley, Eunjong Kim, Oskar Painter,
• Abstract要約: 複数の励起状態を同時にリセットする周波数可変トランスモン量子ビットの無条件リセットを示す。 88ns以内のトランスモンの第1(第2)励起状態におけるリセット誤差は0.13% (0.16%) 以下であった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.6508692464175274
• License:
• Abstract: Rapid and accurate initialization of qubits, reset, is a crucial building block for various tasks in quantum information processing, such as quantum error-correction and estimation of statistics of noisy quantum devices with many qubits. We demonstrate unconditional reset of a frequency-tunable transmon qubit that simultaneously resets multiple excited states by utilizing a metamaterial waveguide engineered to provide a cold bath over a wide spectral range, while providing strong protection against Purcell decay of the qubit. We report reset error below 0.13% (0.16%) when prepared in the first (second) excited state of the transmon within 88ns. Additionally, through the sharp roll-off in the density of states of the metamaterial waveguide, we implement a leakage reduction unit that selectively resets the transmon's second excited state to 0.285(3)% residual population within 44ns while acting trivially in the computational subspace as an identity operation that preserves encoded information with an infidelity of 0.72(1)%.
• Abstract（参考訳）: 量子ビットの迅速かつ正確な初期化、リセットは、量子エラー補正や多くの量子ビットを持つノイズ量子デバイスの統計推定など、量子情報処理における様々なタスクのための重要なビルディングブロックである。 広帯域の冷水浴を提供するために設計されたメタマテリアル導波路を利用して、同時に複数の励起状態をリセットする周波数可変トランスモン量子ビットの無条件リセットを示すとともに、キュービットのパーセル崩壊に対する強力な保護を提供する。 88ns以内のトランスモンの第1(第2)励起状態におけるリセット誤差は0.13% (0.16%) 以下であった。 さらに, メタマテリアル導波路の状態密度の急激なロールオフにより, トランスモンの2番目の励起状態が44ns以内で0.285(3)%の残留人口に選択的にリセットされ, 計算部分空間では0.72(1)%のエンコード情報を保持するアイデンティティ操作として自明に動作した。

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