論文の概要: High-contrast interaction between remote superconducting qubits mediated by multimode cable coupling
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.08606v1
- Date: Tue, 13 May 2025 14:23:04 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-14 20:57:54.608934
- Title: High-contrast interaction between remote superconducting qubits mediated by multimode cable coupling
- Title（参考訳）: マルチモードケーブル結合による遠隔超伝導量子ビット間の高コントラスト相互作用
- Authors: Jiajian Zhang, Ji Chu, Jingjing Niu, Youpeng Zhong, Dapeng Yu,
- Abstract要約: マルチモード同軸ケーブルは空間的に分離された量子ビット間の高コントラスト相互作用を媒介できることを示す。
量子ビット周波数を簡易に変調することで、高忠実度制御ZおよびZZフリーiSWAPゲートを実装できる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.5728609542259502
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Superconducting quantum processors offer a promising path towards practical quantum computing. However, building a fault-tolerant quantum computer with millions of superconducting qubits is hindered by wiring density, packaging constraints and fabrication yield. Interconnecting medium-scale processors via low-loss superconducting links provides a promising alternative. Yet, achieving high-fidelity two-qubit gates across such channels remains difficult. Here, we show that a multimode coaxial cable can mediate high-contrast interaction between spatially separated super-conducting qubits. Leveraging interference between cable modes, we can implement high-fidelity controlled-Z and ZZ-free iSWAP gates by simply modulating qubit frequencies. Numerical simulations under realistic coherence and coupling parameters predict fidelities above 99% for both gate schemes. Our approach provides a versatile building block for modular superconducting architectures and facilitates distributed quantum error correction and large-scale fault-tolerant quantum computing.
- Abstract（参考訳）: 超伝導量子プロセッサは、実用的な量子コンピューティングへの有望な道を提供する。
しかし、数百万の超伝導量子ビットを持つフォールトトレラント量子コンピュータの構築は、配線密度、パッケージング制約、製造歩留まりによって妨げられる。
低損失超伝導リンクによる中規模プロセッサの相互接続は、有望な代替手段となる。
しかし、そのようなチャネルにまたがる高忠実な2ビットゲートの実現は依然として困難である。
ここでは,マルチモード同軸ケーブルが空間的に分離された超導電性量子ビット間の高コントラスト相互作用を媒介することを示す。
ケーブルモード間の干渉を利用して、簡単にキュービット周波数を変調することで、高忠実度制御ZおよびZZフリーiSWAPゲートを実装できる。
現実的なコヒーレンスと結合パラメータの下での数値シミュレーションでは、両方のゲートスキームの99%以上の忠実度が予測される。
本手法は、モジュラー超伝導アーキテクチャのための汎用的なビルディングブロックを提供し、分散量子エラー補正と大規模フォールトトレラント量子コンピューティングを容易にする。
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