論文の概要: Full characterization of measurement-induced transitions of a superconducting qubit

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.05306v1
• Date: Thu, 05 Jun 2025 17:53:05 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-06 21:53:49.875628
• Title: Full characterization of measurement-induced transitions of a superconducting qubit
• Title（参考訳）: 超伝導量子ビットの測定誘起遷移のフルキャラクタリゼーション
• Authors: Thomas Connolly, Pavel D. Kurilovich, Vladislav D. Kurilovich, Charlotte G. L. Bøttcher, Sumeru Hazra, Wei Dai, Andy Z. Ding, Vidul R. Joshi, Heekun Nho, Spencer Diamond, Daniel K. Weiss, Valla Fatemi, Luigi Frunzio, Leonid I. Glazman, Michel H. Devoret,
• Abstract要約: 超伝導量子ビットでは、読み出し音のパワーを増大させることで、分散状態の読み出し速度を向上させることができる。 近年, トランスモン超電導キュービットの読み出しは, キュービット周波数よりもはるかに大きい周波数のトーンを用いて改善されている。 本稿では,本体制における読み出し誘起遷移のメカニズムを実験的に同定する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.6839391035385487
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Repeated quantum non-demolition measurement is a cornerstone of quantum error correction protocols. In superconducting qubits, the speed of dispersive state readout can be enhanced by increasing the power of the readout tone. However, such an increase has been found to result in additional qubit state transitions that violate the desired quantum non-demolition character of the measurement. Recently, the readout of a transmon superconducting qubit was improved by using a tone with frequency much larger than the qubit frequency. Here, we experimentally identify the mechanisms of readout-induced transitions in this regime. In the dominant mechanism, the energy of an incoming readout photon is partially absorbed by the transmon and partially returned to the transmission line as a photon with lower frequency. Other mechanisms involve the excitation of unwanted package modes, decay via material defects, and, at higher qubit frequencies, the activation of undesired resonances in the transmon spectrum. Our work provides a comprehensive characterization of superconducting qubit state transitions caused by a strong drive.
• Abstract（参考訳）: 繰り返し量子非劣化測定は、量子誤り訂正プロトコルの基盤となっている。 超伝導量子ビットでは、読み出し音のパワーを増大させることで、分散状態の読み出し速度を向上させることができる。 しかし、そのような増加は、測定の所望の量子非退化特性に反する追加の量子ビット状態遷移をもたらすことが判明した。 近年, トランスモン超電導キュービットの読み出しは, キュービット周波数よりもはるかに大きい周波数のトーンを用いて改善されている。 本稿では,本体制における読み出し誘起遷移のメカニズムを実験的に同定する。 支配機構において、入出力光子のエネルギーはトランスモンによって部分的に吸収され、低い周波数の光子として伝送線に部分的に戻される。 その他のメカニズムには、望ましくないパッケージモードの励起、材料欠陥による崩壊、より高いクォービット周波数ではトランスモンスペクトルにおける望ましくない共鳴の活性化が含まれる。 我々の研究は、強い駆動によって引き起こされる超伝導量子状態遷移の包括的特徴を提供する。

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