論文の概要: New Design of three-qubit system with three transmons and a single fixed-frequency resonator coupler

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.15629v1
• Date: Fri, 20 Dec 2024 07:39:14 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-23 16:23:34.629358
• Title: New Design of three-qubit system with three transmons and a single fixed-frequency resonator coupler
• Title（参考訳）: 3つのトランスモンと1つの固定周波数共振器カプラを持つ3量子系の設計
• Authors: Jeongsoo Kang, Chanpyo Kim, Younghun Kim, Younghun Kwon,
• Abstract要約: 共振器結合器が3つのトランペット量子ビットのカップリングを媒介する構造において、CNOTゲートの平均忠実度が0.98を超えることを示す。 この結果から,新しい構造は,量子ビット間の接続数を増大させる鍵となる方法である可能性が示唆された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.9999629695552196
• License:
• Abstract: The transmon, which has a short gate time and remarkable scalability, is the most commonly utilized superconducting qubit, based on the Cooper pair box as a qubit or coupler in superconducting quantum computers. Lattice and heavy-hexagon structures are well-known large-scale configurations for transmon-based quantum computers that classical computers cannot simulate. These structures share a common feature: a resonator coupler that connects two transmon qubits. Although significant progress has been made in implementing quantum error correction and quantum computing using quantum error mitigation, fault-tolerant quantum computing remains unachieved due to the inherent vulnerability of these structures. This raises the question of whether the transmon-resonator-transmon structure is the best option for constructing a transmon-based quantum computer. To address this, we demonstrate that the average fidelity of CNOT gates can exceed 0.98 in a structure where a resonator coupler mediates the coupling of three transmon qubits. This result suggests that our novel structure could be a key method for increasing the number of connections among qubits while preserving gate performance in a transmon-based quantum computer.
• Abstract（参考訳）: トランスモンは、短いゲート時間と顕著なスケーラビリティを持ち、超伝導量子コンピュータのキュービットまたはカプラとしてクーパーペアボックスをベースとした最も一般的な超伝導量子ビットである。 格子構造と重六角形構造は、古典的なコンピュータではシミュレートできないトランスモンベースの量子コンピュータの大規模構成としてよく知られている。 これらの構造は共通の特徴を共有しており、2つのトランスモンキュービットを接続する共振器カプラである。 量子エラー補正と量子エラー緩和を用いた量子コンピューティングの実施において大きな進歩があったが、これらの構造の本質的な脆弱性のため、フォールトトレラントな量子コンピューティングは達成されていない。 このことは、トランスモン共振器-トランスモン構造がトランスモンベースの量子コンピュータを構築する最良の選択肢であるかどうかという問題を提起する。 これを解決するために、共振器結合器が3つのトランペット量子ビットの結合を媒介する構造において、CNOTゲートの平均忠実度が0.98を超えることを示す。 この結果から,トランスモン型量子コンピュータにおけるゲート性能を保ちながら,量子ビット間の接続数を増大させる重要な手法である可能性が示唆された。

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