論文の概要: Optimization of Two-Qubit Gates in Tunable-Coupler Architectures Using Single Flux Quantum Control
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.15816v1
- Date: Fri, 20 Dec 2024 11:54:39 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-23 16:23:32.538100
- Title: Optimization of Two-Qubit Gates in Tunable-Coupler Architectures Using Single Flux Quantum Control
- Title（参考訳）: 単一磁束量子制御を用いたチューナブルカップラーアーキテクチャにおける2量子ゲートの最適化
- Authors: Boyan Torosov, Bohdan Kulchytskyy, Florian Hopfmueller, John Gunderson, Xiangzhou Kong, Pooya Ronagh,
- Abstract要約: 本研究では,2つのトランスモン量子ビットをチューナブルカプラで結合したシステムにおいて,高忠実な2量子ビットの量子ゲートを構築するための勾配法を提案する。
電子回路を用いた従来の制御方式の代替として,単一磁束量子(SFQ)パルスに着目した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: We present a gradient-based method to construct high-fidelity, two-qubit quantum gates in a system consisting of two transmon qubits coupled via a tunable coupler. In particular, we focus on single flux quantum (SFQ) pulses as a promising and scalable alternative to traditional control schemes that use microwave electronics. We develop a continuous embedding scheme to optimize these discrete pulses, taking advantage of auto-differentiation of our model. This approach allows us to achieve fSim-type gates with average gate fidelities on the order of 99.99% and CZ and CNOT gates with fidelities above 99.9%. Furthermore, we provide an alternative semi-analytical construction of these gates via an exact decomposition using a pair of fSim gates which leads to the reduction in memory required to store the associated pulse sequences.
- Abstract（参考訳）: 本研究では,2つのトランスモン量子ビットをチューナブルカプラで結合したシステムにおいて,高忠実な2量子ビットの量子ゲートを構築するための勾配法を提案する。
特に,マイクロ波電子を用いた従来の制御方式に代わる,有望かつスケーラブルな単一磁束量子(SFQ)パルスに着目した。
我々は、これらの離散パルスを最適化するための連続的な埋め込み方式を開発し、モデルの自動微分を生かした。
このアプローチにより、平均ゲート忠実度が99.99%、CZおよびCNOTゲートが99.9%を超えるfSim型ゲートを実現することができる。
さらに、fSimゲートを1対のfSimゲートを用いて正確に分解することで、関連するパルスシーケンスを格納するために必要なメモリの削減につながる、これらのゲートの代替半解析的構成を提供する。
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