論文の概要: A Linear Quantum Coupler for Clean Bosonic Control

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.18025v2
• Date: Sat, 08 Feb 2025 00:15:58 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-11 14:24:11.372591
• Title: A Linear Quantum Coupler for Clean Bosonic Control
• Title（参考訳）: クリーンボソニック制御のための線形量子結合器
• Authors: Aniket Maiti, John W. O. Garmon, Yao Lu, Alessandro Miano, Luigi Frunzio, Robert J. Schoelkopf,
• Abstract要約: 理想的な量子非線形性は、高い強度で所望のコヒーレント過程を選択的に活性化する。 ジョゼフソンの非線形性の広い帯域幅は、望ましくない駆動誘起遷移とデコヒーレンス制限によるキュービット読み出し、ゲート、カプラ、増幅器によってこれを困難にしている。 両強度を組み合わせ、アイドル時に(カーフリーだけでなく)本質的に線形にし、高強度で駆動してもクリーンなパラメトリックプロセスを活性化するエンジニアリングされた選択規則を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 40.363378379378524
• License:
• Abstract: Quantum computing with superconducting circuits relies on high-fidelity driven nonlinear processes. An ideal quantum nonlinearity would selectively activate desired coherent processes at high strength, without activating parasitic mixing products or introducing additional decoherence. The wide bandwidth of the Josephson nonlinearity makes this difficult, with undesired drive-induced transitions and decoherence limiting qubit readout, gates, couplers and amplifiers. Significant strides have been recently made into building better `quantum mixers', with promise being shown by Kerr-free three-wave mixers that suppress driven frequency shifts, and balanced quantum mixers that explicitly forbid a significant fraction of parasitic processes. We propose a novel mixer that combines both these strengths, with engineered selection rules that make it essentially linear (not just Kerr-free) when idle, and activate clean parametric processes even when driven at high strength. Further, its ideal Hamiltonian is simple to analyze analytically, and we show that this ideal behavior is first-order insensitive to dominant experimental imperfections. We expect this mixer to allow significant advances in high-Q control, readout, and amplification.
• Abstract（参考訳）: 超伝導回路を用いた量子コンピューティングは、高忠実性駆動非線形プロセスに依存している。 理想的な量子非線形性は、寄生混合生成物を活性化したり、追加のデコヒーレンスを導入することなく、高い強度で所望のコヒーレント過程を選択的に活性化する。 ジョゼフソンの非線形性の広い帯域幅は、望ましくない駆動誘起遷移とデコヒーレンス制限によるキュービット読み出し、ゲート、カプラ、増幅器によってこれを困難にしている。 より優れた「量子ミキサー」を構築するための重要な取り組みが最近行われており、Kerrフリーの3波ミキサーは駆動周波数シフトを抑え、バランスの取れた量子ミキサーはかなりの寄生過程を明示的に禁止している。 両強度を組み合わせ、アイドル時に(カーフリーだけでなく)本質的に線形にし、高強度で駆動してもクリーンなパラメトリックプロセスを活性化するエンジニアリングされた選択規則を提案する。 さらに、その理想的なハミルトニアンは解析的に解析することが簡単であり、この理想的な振る舞いは支配的な実験の不完全性に対して一階不完全であることを示す。 このミキサーによって、高Q制御、読み出し、増幅の大幅な進歩が期待できる。

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