論文の概要: Non-demolition fluorescence readout and high-fidelity unconditional reset of a fluxonium qubit via dissipation engineering

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.15901v1
• Date: Tue, 22 Apr 2025 13:41:30 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-04-30 18:13:49.619245
• Title: Non-demolition fluorescence readout and high-fidelity unconditional reset of a fluxonium qubit via dissipation engineering
• Title（参考訳）: 散逸工学によるフラクソニウム量子ビットの非劣化蛍光読み出しと高忠実不条件リセット
• Authors: Shu Watanabe, Kotaro Hida, Kohei Matsuura, Yasunobu Nakamura,
• Abstract要約: 本研究では,フッ化ニウム量子ビットの非劣化蛍光読み出しと高忠実不条件リセットを散逸工学により実証する。 その結果、量子ビットと共振器の分散相互作用に頼ることなく、超伝導量子コンピューティングアーキテクチャの可能性を強調した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.3207473918427386
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Non-demolition readout and high-fidelity unconditional reset of qubits are key requirements for practical quantum computation. For superconducting qubits, readout and reset are typically realized using resonators based on dispersive approximation. However, violations of the approximation often lead to detrimental effects on the qubit. In this work, we demonstrate non-demolition fluorescence readout and high-fidelity unconditional reset of a fluxonium qubit via dissipation engineering without employing a resonator. We design and implement a planar filter to protect the qubit from energy relaxation while enhancing the relaxation of the readout transition. By appropriately selecting the readout transition, we achieve fluorescence readout with enhanced quantum non-demolitionness. We also realize fast, high-fidelity and all-microwave unconditional reset of the fluxonium qubit. These results highlight the potential of superconducting-quantum computing architectures without relying on dispersive interaction between qubits and resonators.
• Abstract（参考訳）: 量子ビットの非退化読み出しと高忠実な非条件リセットは、実用的な量子計算の鍵となる要件である。 超伝導量子ビットの場合、読み出しとリセットは通常分散近似に基づいて共振器を用いて実現される。 しかし、近似に違反すると、しばしば量子ビットに有害な影響が生じる。 本研究では, 共振器を使わずに消散技術を用いて, 非劣化蛍光の可読化とフラクソニウム量子ビットの高忠実無条件リセットを実演する。 再生遷移の緩和を図りつつ、キュービットをエネルギー緩和から守るための平面フィルタの設計と実装を行う。 読み出し遷移を適切に選択することにより、量子非劣化性を高めた蛍光読み出しを実現する。 また,フラクソニウム量子ビットの高速かつ高忠実で全マイクロ波無条件リセットを実現する。 これらの結果は、量子ビットと共振器の分散相互作用に頼ることなく、超伝導量子コンピューティングアーキテクチャの可能性を強調する。

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