論文の概要: Mixed spin-boson coupling for qubit readout with suppressed residual shot-noise dephasing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.13411v1
• Date: Mon, 17 Mar 2025 17:40:28 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-18 15:59:42.748419
• Title: Mixed spin-boson coupling for qubit readout with suppressed residual shot-noise dephasing
• Title（参考訳）: 残留ショットノイズを抑える量子ビット再生のための混合スピンボソン結合
• Authors: Jinlun Hu, Antonio L. R. Manesco, André Melo, Taryn V. Stefanski, Christian Kraglund Andersen, Valla Fatemi,
• Abstract要約: ボソニックモードとスピンの2対の二次構造を混合したカップリングについて検討する。 この設定では、非ゼロカーシフトを維持しながら分散シフトを抑制することができる。 我々は、この構成を単純な玩具モデルで実証し、スピンの光子ショットノイズ強調に対する期待された改善を定量化し、Kerrシフトによる高速キュービット読み出しへのアプローチを説明する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.3562485774739681
• License:
• Abstract: Direct dipole coupling between a two-level system and a bosonic mode describes the interactions present in a wide range of physical platforms. In this work, we study a coupling that is mixed between two pairs of quadratures of a bosonic mode and a spin. In this setting, we can suppress the dispersive shift while retaining a nonzero Kerr shift, which remarkably results in a cubic relationship between shot noise dephasing and thermal photons in the oscillator. We demonstrate this configuration with a simple toy model, quantify the expected improvements to photon shot-noise dephasing of the spin, and describe an approach to fast qubit readout via the Kerr shift. Further, we show how such a regime is achievable in superconducting circuits because magnetic and electric couplings can be of comparable strength, using two examples: the Cooper pair transistor and the fluxonium molecule.
• Abstract（参考訳）: 2レベルシステムとボソニックモードの間の直接双極子結合は、幅広い物理プラットフォームに存在する相互作用を記述する。 本研究では, ボソニックモードとスピンの2対の立方体を混合したカップリングについて検討する。 この設定では、非ゼロカーシフトを維持しながら分散シフトを抑えることができ、これは発振器におけるショットノイズの劣化と熱光子との立方的関係を著しく引き起こす。 我々は、この構成を単純な玩具モデルで実証し、スピンの光子ショットノイズ強調に対する期待された改善を定量化し、Kerrシフトによる高速キュービット読み出しへのアプローチを説明する。 さらに, 超伝導回路では, 磁気結合と電気結合が同等の強度を持つため, クーパー対トランジスタとフラクソニウム分子の2つの例を用いてそのような状態が達成可能であることを示す。

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