論文の概要: Dynamical Sweet and Sour Regions in Bichromatically Driven Floquet Qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.22606v1
• Date: Wed, 28 May 2025 17:22:35 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-29 17:35:50.761442
• Title: Dynamical Sweet and Sour Regions in Bichromatically Driven Floquet Qubits
• Title（参考訳）: 二色駆動フロケット量子ビットにおける動的甘味と硫黄領域
• Authors: D. Dominic Briseño-Colunga, Bibek Bhandari, Debmalya Das, Long B. Nguyen, Yosep Kim, David I. Santiago, Irfan Siddiqi, Andrew N. Jordan, Justin Dressel,
• Abstract要約: 異なる周波数の2つの周期駆動を用いた駆動フレームにおけるキュービットの動作は、単色駆動フレームよりも有利であることを示す。 準エネルギーギャップと劣化率の解析式を提示し、二色駆動がDCとACのトレードオフを緩和することを示した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Modern superconducting and semiconducting quantum hardware use external charge and microwave flux drives to both tune and operate devices. However, each external drive is susceptible to low-frequency (e.g., $1/f$) noise that can drastically reduce the decoherence lifetime of the device unless the drive is placed at specific operating points that minimize the sensitivity to fluctuations. We show that operating a qubit in a driven frame using two periodic drives of distinct commensurate frequencies can have advantages over both monochromatically driven frames and static frames with constant offset drives. Employing Floquet theory, we analyze the spectral and lifetime characteristics of a two-level system under weak and strong bichromatic drives, identifying drive-parameter regions with high coherence (sweet spots) and highlighting regions where coherence is limited by additional sensitivity to noise at the drive frequencies (sour spots). We present analytical expressions for quasienergy gaps and dephasing rates, demonstrating that bichromatic driving can alleviate the trade-off between DC and AC noise robustness observed in monochromatic drives. This approach reveals continuous manifolds of doubly dynamical sweet spots, along which drive parameters can be varied without compromising coherence. Our results motivate further study of bichromatic Floquet engineering as a powerful strategy for maintaining tunability in high-coherence quantum systems.
• Abstract（参考訳）: 現代の超伝導および半導体量子ハードウェアは、外部電荷とマイクロ波フラックスドライブを使用して、デバイスをチューニングおよび操作する。 しかし、各外部ドライブは低周波(例えば1/f$)ノイズの影響を受けやすいため、ドライブが変動に対する感度を最小限に抑える特定の操作ポイントに置かれない限り、デバイスのデコヒーレンス寿命を大幅に短縮することができる。 異なる周波数の2つの周期駆動を用いた駆動フレームにおけるキュービットの動作は、単色駆動フレームと一定のオフセット駆動を持つ静的フレームの両方に対して利点があることを示す。 Floquet理論を用いて、弱い二色駆動下での2レベルシステムのスペクトルおよび寿命特性を分析し、コヒーレンスの高いドライブパラメータ領域(スイートスポット)を特定し、駆動周波数(サースポット)におけるノイズに対する追加感度によってコヒーレンスが制限される領域をハイライトする。 両色駆動が単色駆動で観測されるDCと交流ノイズのトレードオフを緩和することを示した。 このアプローチは2つの動的スイートスポットの連続多様体を明らかにし、コヒーレンスを妥協することなく駆動パラメータを変更できる。 この結果は、高コヒーレンス量子系におけるチューナビリティ維持のための強力な戦略として、二色フロケット工学のさらなる研究を動機付けている。

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