論文の概要: A cat qubit stabilization scheme using a voltage biased Josephson junction

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.08132v3
• Date: Tue, 10 Dec 2024 15:01:22 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-11 14:33:32.191595
• Title: A cat qubit stabilization scheme using a voltage biased Josephson junction
• Title（参考訳）: 電圧バイアスジョセフソン接合を用いた猫量子ビット安定化方式
• Authors: Thiziri Aissaoui, Anil Murani, Raphaël Lescanne, Alain Sarlette,
• Abstract要約: 2対1の光子相互作用は、ビットフリップエラーが指数関数的に抑制される猫量子ビットを安定化することができる。 本研究は、ハミルトン工学に対する直流バイアスアプローチが猫の量子ビットにどのように貢献するかを考察する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: DC-voltage-biased Josephson junctions have been recently employed in superconducting circuits for Hamiltonian engineering, demonstrating microwave amplification, single photon sources and entangled photon generation. Compared to more conventional approaches based on parametric pumps, this solution typically enables larger interaction strengths. In the context of quantum information, a two-to-one photon interaction can stabilize cat qubits, where bit-flip errors are exponentially suppressed, promising significant resource savings for quantum error correction. This work investigates how the DC bias approach to Hamiltonian engineering can benefit cat qubits. We find a simple circuit design that is predicted to showcase a two-to-one photon exchange rate larger than that of the parametric pump-based implementation while dynamically averaging typically resonant parasitic terms such as Kerr and cross Kerr. In addition to addressing qubit stabilization, we propose to use injection locking with a cat-qubit adapted frequency filter to prevent long-term drifts of the cat qubit angle associated to DC voltage noise. The whole scheme is simulated without rotating-wave approximations, highlighting for the first time the amplitude of related oscillatory effects in cat-qubit stabilization schemes. This study lays the groundwork for the experimental realization of such a circuit.
• Abstract（参考訳）: 直流電圧バイアスのジョセフソン接合は、近年ハミルトン工学の超伝導回路、マイクロ波増幅、単一光子源および絡み合った光子生成の実証に用いられている。 パラメトリックポンプに基づく従来の手法と比較して、この解は典型的にはより大きな相互作用強度を実現する。 量子情報の文脈において、2対1の光子相互作用は、ビットフリップエラーが指数関数的に抑制される猫量子ビットを安定化し、量子エラー訂正のための重要なリソース節約を約束する。 本研究は、ハミルトン工学に対する直流バイアスアプローチが猫の量子ビットにどのように貢献するかを考察する。 パラメトリックポンプを用いた実装よりも2対1の光子交換率が大きいと予測される単純な回路設計が得られ、Kerr や Cross Kerr のような典型的な共振寄生項を動的に平均化する。 キャットキュービット適応周波数フィルタを用いたインジェクションロックを用いて,直流電圧雑音に伴うキャットキュービット角の長期ドリフトを防止することを提案する。 このスキーム全体が回転波近似なしでシミュレーションされ、猫量子安定化スキームにおける関連する振動効果の振幅が初めて強調される。 本研究では,そのような回路を実験的に実現するための基礎研究を行う。

関連論文リスト

• Flux-pump induced degradation of $T_1$ for dissipative cat qubits [42.110730614476104]
  キャットキュービットの散逸安定化は、貯水池で駆動された2光子損失が位相フリップエラーを引き起こす他のメカニズムよりも大きいことを保証することにより、ビットフリップエラーを自律的に補正する。 我々は、時間依存シュリーファー・ヴォルフ摂動理論において駆動下での緩和過程のドレッシングを分析し、弱無調波ボゾン自由度を求める。 また, パラメトリックポンプの作用により, キャットキュービット安定化に必要な相互作用を生成することにより, 単光子崩壊速度が増大することが確認された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-10-01T18:02:16Z)
• Preserving phase coherence and linearity in cat qubits with exponential bit-flip suppression [29.57902297308655]
  猫量子ビットは平均光子数の増加を伴うビットフリップ誤差に対して指数的なノイズバイアスを示すことができる。 バッファモードの損失環境を多極フィルタで色づけすることで,この課題を克服する方法を示す。 我々は,光子数の増加に伴い,キャットキュービットのビットフリップ速度のほぼ理想的向上を実現した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-09-26T05:57:51Z)
• High-Coherence Kerr-cat qubit in 2D architecture [1.5626229757473267]
  カーキャット量子ビット(Kerr-cat qubit)は、多光子シュロディンガー猫状態が安定化されるボソニック量子ビットである。 この量子ビットは、ノイズバイアス量子ビットに適した量子誤り訂正符号を実装するための有望な候補である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-04-25T15:59:01Z)
• 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)
• Autonomous coherence protection of a two-level system in a fluctuating environment [68.8204255655161]
  我々は、もともと、相互作用しない2レベルシステム(量子ビット)のアンサンブルから静的ドップラー拡大の効果を取り除くことを意図したスキームを再検討する。 このスキームははるかに強力であり、時間と空間に依存するノイズから単一(あるいはアンサンブル)量子ビットのエネルギーレベルを保護できることを示した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-02-08T01:44:30Z)
• Experimental realization of deterministic and selective photon addition in a bosonic mode assisted by an ancillary qubit [50.591267188664666]
  ボソニック量子誤り訂正符号は、主に単一光子損失を防ぐために設計されている。 エラー修正には、エラー状態 -- 逆のパリティを持つ -- をコード状態にマッピングするリカバリ操作が必要です。 ここでは、ボソニックモード上での光子数選択同時光子加算演算のコレクションを実現する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-22T23:32:21Z)
• Amplification of cascaded downconversion by reusing photons with a switchable cavity [62.997667081978825]
  本稿では,高速スイッチと遅延ループを用いて三重項生成率を増幅する手法を提案する。 我々の概念実証装置は、検出された光子三重項の速度を予測通りに上昇させる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-09-23T15:53:44Z)
• A critical Schr\"odinger cat qubit [0.0]
  猫量子ビットでは、この多様体を安定化させるために、2光子駆動と損失を組み合わせた工学的な散逸方式が用いられている。 高性能ゲートを設計できるKerr cat qubitsでは、2光子駆動とKerr非線形性が協調してシステムを閉じ込める。 大規模なデチューニングと小さいが無視できない2光子損失率は、最適な性能を達成するのに不可欠であることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-08-09T17:44:00Z)
• Combined Dissipative and Hamiltonian Confinement of Cat Qubits [0.0]
  キャット量子ビットは、量子調和振動子の位相空間における非局所符号化から引き継がれた指数誤差バイアスを特徴とする。 本稿では,2光子散逸と2光子交換(TPE)ハミルトニアン(Hミルトニアン)を併用した2光子散逸に基づく新しい複合散逸法を提案する。 消散性やハミルトニアン方式に比べて性能が大幅に向上した高速かつバイアス保存ゲートを実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-10T13:55:28Z)
• Assessment of weak-coupling approximations on a driven two-level system under dissipation [58.720142291102135]
  我々は, 減散を伴うリウヴィル・ヴォン方程式(Liouville-von equation)と呼ばれる数値的正確かつ非摂動的手法を用いて, 駆動量子ビットについて検討した。 我々は、駆動された量子ビットの定常状態を予測する上で、リンドブラッド方程式の妥当性の規則をマップするために実験で用いられる計量を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-11-11T22:45:57Z)
• Hardware-Encoding Grid States in a Non-Reciprocal Superconducting Circuit [62.997667081978825]
  本稿では、非相互デバイスと、基底空間が2倍縮退し、基底状態がGottesman-Kitaev-Preskill(GKP)符号の近似符号であるジョセフソン接合からなる回路設計について述べる。 この回路は、電荷やフラックスノイズなどの超伝導回路の一般的なノイズチャネルに対して自然に保護されており、受動的量子誤差補正に使用できることを示唆している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-02-18T16:45:09Z)

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。