論文の概要: Offset Charge Dependence of Measurement-Induced Transitions in Transmons

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.00674v1
• Date: Thu, 01 May 2025 17:28:57 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-02 19:15:55.384425
• Title: Offset Charge Dependence of Measurement-Induced Transitions in Transmons
• Title（参考訳）: トランスモン中の測定誘起遷移のオフセット電荷依存性
• Authors: Mathieu Féchant, Marie Frédérique Dumas, Denis Bénâtre, Nicolas Gosling, Philipp Lenhard, Martin Spiecker, Wolfgang Wernsdorfer, Benjamin D'Anjou, Alexandre Blais, Ioan M. Pop,
• Abstract要約: 量子ビットの読み出しを改善する際の大きな制限は、測定誘起遷移である。 共振器光子群の増加に伴う測定誘起遷移を特徴付けることにより予測を実験的に確認する。 非常に励起性の高い状態が関与するため、理論と実験の間の定量的な一致を達成するには、高次高調波の計算が必要である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 32.73124984242397
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: A key challenge in achieving scalable fault tolerance in superconducting quantum processors is readout fidelity, which lags behind one- and two-qubit gate fidelity. A major limitation in improving qubit readout is measurement-induced transitions, also referred to as qubit ionization, caused by multiphoton qubit-resonator excitation occurring at specific photon numbers. Since ionization can involve highly excited states, it has been predicted that in transmons -- the most widely used superconducting qubit -- the photon number at which measurement-induced transitions occur is gate charge dependent. This dependence is expected to persist deep in the transmon regime where the qubit frequency is gate charge insensitive. We experimentally confirm this prediction by characterizing measurement-induced transitions with increasing resonator photon population while actively stabilizing the transmon's gate charge. Furthermore, because highly excited states are involved, achieving quantitative agreement between theory and experiment requires accounting for higher-order harmonics in the transmon Hamiltonian.
• Abstract（参考訳）: 超伝導量子プロセッサにおけるスケーラブルなフォールトトレランスを実現する上での鍵となる課題は、リードアウト忠実性であり、これは1ビットと2ビットのゲート忠実性に遅れる。 キュービットリードアウトの改善における大きな制限は、特定の光子数で発生する多光子量子ビット共鳴子励起によって引き起こされる、測定誘起遷移(qubit ionization)とも呼ばれる。 イオン化は高い励起状態を含む可能性があるため、最も広く使用される超伝導量子ビットであるトランスモンでは、測定誘起遷移が起こる光子数はゲート電荷に依存すると予測されている。 この依存は、クビット周波数がゲート電荷に敏感なトランスモン状態において深く持続することが期待されている。 我々は,トランスモンのゲート電荷を積極的に安定化させながら,共振器光子数の増加に伴う測定誘起遷移を特徴付けることにより,この予測を実験的に検証した。 さらに、非常に励起性の高い状態が関与しているため、理論と実験の間の定量的な一致を達成するには、トランモンハミルトニアンにおける高次高調波の説明が必要である。

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