論文の概要: A Superconducting Qubit-Resonator Quantum Processor with Effective All-to-All Connectivity
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.10903v1
- Date: Thu, 13 Mar 2025 21:36:18 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-17 13:06:51.716195
- Title: A Superconducting Qubit-Resonator Quantum Processor with Effective All-to-All Connectivity
- Title（参考訳）: 有効全対全接続性を有する超電導量子プロセッサ
- Authors: Michael Renger, Jeroen Verjauw, Nicola Wurz, Amin Hosseinkhani, Caspar Ockeloen-Korppi, Wei Liu, Aniket Rath, Manish J. Thapa, Florian Vigneau, Elisabeth Wybo, Ville Bergholm, Chun Fai Chan, Bálint Csatári, Saga Dahl, Rakhim Davletkaliyev, Rakshyakar Giri, Daria Gusenkova, Hermanni Heimonen, Tuukka Hiltunen, Hao Hsu, Eric Hyyppä, Joni Ikonen, Tyler Jones, Shabeeb Khalid, Seung-Goo Kim, Miikka Koistinen, Anton Komlev, Janne Kotilahti, Vladimir Kukushkin, Julia Lamprich, Alessandro Landra, Lan-Hsuan Lee, Tianyi Li, Per Liebermann, Sourav Majumder, Janne Mäntylä, Fabian Marxer, Arianne Meijer - van de Griend, Vladimir Milchakov, Jakub Mrożek, Jayshankar Nath, Tuure Orell, Miha Papič, Matti Partanen, Alexander Plyushch, Stefan Pogorzalek, Jussi Ritvas, Pedro Figuero Romero, Ville Sampo, Marko Seppälä, Ville Selinmaa, Linus Sundström, Ivan Takmakov, Brian Tarasinski, Jani Tuorila, Olli Tyrkkö, Alpo Välimaa, Jaap Wesdorp, Ping Yang, Liuqi Yu, Johannes Heinsoo, Antti Vepsäläinen, William Kindel, Hsiang-Sheng Ku, Frank Deppe,
- Abstract要約: このアーキテクチャは、高い接続性から恩恵を受けるアルゴリズムのテストベッドとして使用できる。
中心共振器は計算要素として利用できることを示す。
GHZ(Greenberger-Horne-Zeilinger)状態は6つの量子ビットすべてに対して真に複数の量子ビットが絡み合った状態であり、読み出しエラーを緩和するフィリティは0.86$である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 44.72199649564072
- License:
- Abstract: In this work we introduce a superconducting quantum processor architecture that uses a transmission-line resonator to implement effective all-to-all connectivity between six transmon qubits. This architecture can be used as a test-bed for algorithms that benefit from high connectivity. We show that the central resonator can be used as a computational element, which offers the flexibility to encode a qubit for quantum computation or to utilize its bosonic modes which further enables quantum simulation of bosonic systems. To operate the quantum processing unit (QPU), we develop and benchmark the qubit-resonator conditional Z gate and the qubit-resonator MOVE operation. The latter allows for transferring a quantum state between one of the peripheral qubits and the computational resonator. We benchmark the QPU performance and achieve a genuinely multi-qubit entangled Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) state over all six qubits with a readout-error mitigated fidelity of $0.86$.
- Abstract（参考訳）: 本研究では、伝送線路共振器を用いて、6つのトランモン量子ビット間の効率的な全対全接続を実現する超伝導量子プロセッサアーキテクチャを提案する。
このアーキテクチャは、高い接続性から恩恵を受けるアルゴリズムのテストベッドとして使用できる。
中心共振器は量子計算のために量子ビットを符号化したり、ボーソニックなシステムの量子シミュレーションを可能にするボソニックモードを利用する柔軟性を提供する計算要素として使用できることを示す。
量子処理ユニット(QPU)を動作させるために、キュービット共振器条件付きZゲートとキュービット共振器MOVE動作を開発し、ベンチマークする。
後者は、周辺量子ビットの1つと計算共振器の間の量子状態の転送を可能にする。
我々は、QPUの性能をベンチマークし、真のマルチキュービットエンタングルのGreenberger-Horne-Zeilinger状態(GHZ)を6つのキュービットすべてに対して達成し、リードアウトエラー低減フィリティは0.86$である。
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