論文の概要: Protomon: A Multimode Qubit in the Fluxonium Molecule

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.16648v1
• Date: Mon, 25 Nov 2024 18:28:49 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-26 14:19:52.007343
• Title: Protomon: A Multimode Qubit in the Fluxonium Molecule
• Title（参考訳）: Protomon:Fluxonium分子のマルチモード量子ビット
• Authors: Shashwat Kumar, Xinyuan You, Xanthe Croot, Tianpu Zhao, Danyang Chen, Sara Sussman, Anjali Premkumar, Jacob Bryon, Jens Koch, Andrew A. Houck,
• Abstract要約: 本稿では,フラキソニウム分子回路で符号化されたマルチモード量子ビット,プロトモンを導入する。 密接に関連する$0$-$pi$ qubitと比べ、プロトモンは理論においていくつかの利点がある。 選択した量子ビットに対して,64～73mu$s,0.2～0.5mu$sの偏極時間を測定した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.8017808057255499
• License:
• Abstract: Qubits that are intrinsically insensitive to depolarization and dephasing errors promise to significantly reduce the overhead of fault-tolerant quantum computing. At their optimal operating points, the logical states of these qubits exhibit both exponentially suppressed matrix elements and sweet spots in energy dispersion, rendering the qubits immune to depolarization and dephasing, respectively. We introduce a multimode qubit, the protomon, encoded in a fluxonium molecule circuit. Compared to the closely related $0$-$\pi$ qubit, the protomon offers several advantages in theory: resilience to circuit parameter disorder, minimal dephasing from intrinsic harmonic modes, and no dependence on static offset charge. As a proof of concept, we realize four protomon qubits. By tuning the qubits to various operating points identified with calibrated two-tone spectroscopy, we measure depolarization times ranging from 64 to 73 $\mu$s and dephasing times between 0.2 to 0.5 $\mu$s for one selected qubit. The discrepancy between the relatively short measured coherence times and theoretical predictions is not fully understood. This calls for future studies investigating the limiting noise factors, informing the direction for improving coherence times of the protomon qubit.
• Abstract（参考訳）: 本質的に脱分極や dephasing エラーに敏感な量子ビットは、フォールトトレラントな量子コンピューティングのオーバーヘッドを大幅に減少させる。 それらの最適操作点において、これらの量子ビットの論理状態は指数的に抑制された行列要素とエネルギー分散におけるスイートスポットの両方を示し、それぞれが脱分極と脱落に免疫する。 本稿では,フラキソニウム分子回路で符号化されたマルチモード量子ビット,プロトモンを導入する。 密接に関連する$0$-\pi$ qubitと比較すると、プロトモンは、回路パラメータ障害に対するレジリエンス、固有の調和モードからの最小限の格下げ、静的オフセット電荷への依存など、理論上のいくつかの利点がある。 概念の証明として、4つのプロトモン量子ビットを実現する。 校正された二色分光法で同定された様々な動作点に量子ビットをチューニングすることにより、64から73ドルまでの脱分極時間と、選択した1つの量子ビットに対して0.2から0.5ドルまでの減極時間を測定する。 比較的短い測定コヒーレンス時間と理論予測との相違は、完全には理解されていない。 このことは、プロトモン量子ビットのコヒーレンス時間を改善するための方向を知らせ、ノイズ要因の制限を研究する将来の研究を呼び起こす。

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