論文の概要: Realizing a Continuous Set of Two-Qubit Gates Parameterized by an Idle Time

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.11204v1
• Date: Fri, 14 Mar 2025 08:49:47 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-17 13:06:47.865582
• Title: Realizing a Continuous Set of Two-Qubit Gates Parameterized by an Idle Time
• Title（参考訳）: アイドル時間でパラメータ化した2量子ゲートの連続集合の実現
• Authors: Colin Scarato, Kilian Hanke, Ants Remm, Stefania Lazăr, Nathan Lacroix, Dante Colao Zanuz, Alexander Flasby, Andreas Wallraff, Christoph Hellings,
• Abstract要約: 連続ゲートセットは、短期量子アルゴリズムの鍵となる要素である。 トランスモン量子ビットに作用する制御された任意の位相ゲートのハードウェア効率,連続的な集合を実証する。 このネイティブゲートセットは、深さを減らし、短期量子アルゴリズムの性能を向上させる可能性がある。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 34.99747682571461
• License:
• Abstract: Continuous gate sets are a key ingredient for near-term quantum algorithms. Here, we demonstrate a hardware-efficient, continuous set of controlled arbitrary-phase ($\mathrm{C}Z_{\theta}$) gates acting on flux-tunable transmon qubits. This implementation is robust to control pulse distortions on time scales longer than the duration of the gate, making it suitable for deep quantum circuits. Our calibration procedure makes it possible to parameterize the continuous gate set with a single control parameter, the idle time between the two rectangular halves of the net-zero control pulse. For calibration and characterization, we develop a leakage measurement based on coherent amplification, and a new cycle design for cross-entropy benchmarking. We demonstrate gate errors of $0.7 \%$ and leakage of $4\times 10^{-4}$ across the entire gate set. This native gate set has the potential to reduce the depth and improve the performance of near-term quantum algorithms compared to decompositions into $\mathrm{C}Z_{\pi}$ gates and single-qubit gates. Moreover, we expect the calibration and benchmarking methods to find further possible applications.
• Abstract（参考訳）: 連続ゲートセットは、短期量子アルゴリズムの鍵となる要素である。 ここでは、フラックス可変トランスモン量子ビットに作用する制御された任意の位相(\mathrm{C}Z_{\theta}$)のハードウェア効率で連続的なセットを示す。 この実装はゲートの持続時間よりも長い時間スケールでのパルス歪みを制御でき、深い量子回路に適している。 キャリブレーション法により、連続ゲートセットを1つの制御パラメータでパラメータ化することが可能となり、ネットゼロ制御パルスの2つの長方形ハーフ間のアイドル時間が得られる。 キャリブレーションとキャラクタリゼーションのために,コヒーレント増幅に基づくリーク計測と,クロスエントロピーベンチマークのための新しいサイクル設計を開発した。 ゲートセット全体にわたって0.7 \%$のゲートエラーと4\times 10^{-4}$のリークを示す。 このネイティブゲートセットは、$\mathrm{C}Z_{\pi}$ゲートやシングルキュービットゲートへの分解と比較して、深さを減らし、短期量子アルゴリズムの性能を向上させる可能性がある。 さらに,キャリブレーションとベンチマーク手法により,さらなる応用が期待できる。

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