論文の概要: Cross-talk in superconducting qubit lattices with tunable couplers - comparing transmon and fluxonium architectures

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.10298v1
• Date: Mon, 14 Apr 2025 15:07:35 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-04-15 16:50:50.136982
• Title: Cross-talk in superconducting qubit lattices with tunable couplers - comparing transmon and fluxonium architectures
• Title（参考訳）: チューナブルカップラーを用いた超伝導量子ビット格子のクロストーク -トランスモンおよびフラクソニウムアーキテクチャの比較-
• Authors: F. Lange, L. Heunisch, H. Fehske, D. P. DiVincenzo, M. J. Hartmann,
• Abstract要約: 量子ビット間のクロストークは、超伝導量子プロセッサをスケーリングする上で大きな課題の1つである。 アイドル状態のキュービットを分離するために設計された調整可能なカプラを含む、異なるアーキテクチャを比較します。 成層圏外におけるトランスモン量子ビットについて, 調整可能なC-シャントフラックスカップラは, 調整可能なトランスモンよりもZZ相互作用を緩和する上で, 極めて効率的であることが確認された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Cross-talk between qubits is one of the main challenges for scaling superconducting quantum processors. Here, we use the density-matrix renormalization-group to numerically analyze lattices of superconducting qubits from a perspective of many-body localization. Specifically, we compare different architectures that include tunable couplers designed to decouple qubits in the idle state, and calculate the residual ZZ interactions as well as the inverse participation ratio in the computational basis states. For transmon qubits outside of the straddling regime, the results confirm that tunable C-shunt flux couplers are significantly more efficient in mitigating the ZZ interactions than tunable transmons. A recently proposed fluxonium architecture with tunable transmon couplers is demonstrated to also maintain its strong suppression of the ZZ interactions in larger systems, while having a higher inverse participation ratio in the computational basis states than lattices of transmon qubits. Our results thus suggest that fluxonium architectures may feature lower cross talk than transmon lattices when designed to achieve similar gate speeds and fidelities.
• Abstract（参考訳）: 量子ビット間のクロストークは、超伝導量子プロセッサをスケーリングする上で大きな課題の1つである。 ここでは密度行列再正規化群を用いて超伝導量子ビットの格子を多体局在の観点から数値解析する。 具体的には、アイドル状態のキュービットを分離するチューナブルカプラを含む異なるアーキテクチャを比較し、残りのZZ相互作用と計算基底状態の逆参加比を計算する。 成層圏外におけるトランスモン量子ビットについて, 調整可能なC-シャントフラックスカップラは, 調整可能なトランスモンよりもZZ相互作用を緩和する上で, 極めて効率的であることが確認された。 最近提案されたトランスモンカップラを用いたフラキソニウムアーキテクチャは、大規模システムにおけるZZ相互作用の強い抑制を維持しつつ、トランスモンキュービットの格子よりも計算基底状態の逆参加率が高いことを実証している。 以上の結果から,フラキソニウムアーキテクチャはトランスモン格子よりもクロストークが小さい可能性が示唆された。

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