論文の概要: Tunable Hybrid-Mode Coupler Enabling Strong Interactions between Transmons at Centimeter-Scale Distance
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.14128v1
- Date: Tue, 17 Jun 2025 02:45:16 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-06-18 17:34:59.301749
- Title: Tunable Hybrid-Mode Coupler Enabling Strong Interactions between Transmons at Centimeter-Scale Distance
- Title(参考訳): 温度-スケール距離におけるトランスモン間の強い相互作用を誘発する可変ハイブリッドモード結合器
- Authors: Jianwen Xu, Xiang Deng, Wen Zheng, Wenchang Yan, Tao Zhang, Zhenchuan Zhang, Wanli Huang, Xiaoyu Xia, Xudong Liao, Yu Zhang, Jie Zhao, Shaoxiong Li, Xinsheng Tan, Dong Lan, Yang Yu,
- Abstract要約: 2つの低周波モードを同時に設計するために共振器-トランモンハイブリッド化を利用したハイブリッドモードカプラを導入する。
1cmのカップラの場合、このフレームワークはフラックス調整可能な$XX$と$ZZ$の結合強度を23MHzと100MHzに予測する。
この研究は、短距離相互作用によって課される固有の接続制約を緩和する効率的な経路を提供する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 18.74264945106587
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The transmon, a fabrication-friendly superconducting qubit, remains a leading candidate for scalable quantum computing. Recent advances in tunable couplers have accelerated progress toward high-performance quantum processors. However, extending coherent interactions beyond millimeter scales to enhance quantum connectivity presents a critical challenge. Here, we introduce a hybrid-mode coupler exploiting resonator-transmon hybridization to simultaneously engineer the two lowest-frequency mode, enabling high-contrast coupling between centimeter-scale transmons. For a 1-cm coupler, our framework predicts flux-tunable $XX$ and $ZZ$ coupling strengths reaching 23 MHz and 100 MHz, with modulation contrasts exceeding $10^2$ and $10^4$, respectively, demonstrating quantitative agreement with an effective two-channel model. This work provides an efficient pathway to mitigate the inherent connectivity constraints imposed by short-range interactions, enabling transmon-based architectures compatible with hardware-efficient quantum tasks.
- Abstract(参考訳): 製造が容易な超伝導量子ビットであるトランスモンは、スケーラブルな量子コンピューティングの主要な候補である。
チューナブルカプラの最近の進歩は、高性能量子プロセッサへの進歩を加速している。
しかし、量子接続性を高めるためにミリスケールを超えてコヒーレント相互作用を拡張することは重要な課題である。
本稿では2つの低周波モードを同時に設計するために共振器-トランモンハイブリッドを用いたハイブリッドモードカプラを提案する。
1cmのカップラでは, 実効的な2チャネルモデルと定量的に一致し, 変調コントラストが10^2$と10^4$を超え, フラックス可変のXX$とZZ$の結合強度が23MHzと100MHzに達することを予測した。
この研究は、短距離相互作用によって課される固有の接続制約を緩和し、ハードウェア効率の量子タスクと互換性のあるトランスモンベースのアーキテクチャを実現するための効率的な経路を提供する。
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