論文の概要: Correlated Error Bursts in a Gap-Engineered Superconducting Qubit Array

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.18228v1
• Date: Mon, 23 Jun 2025 01:31:26 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-24 19:06:36.815761
• Title: Correlated Error Bursts in a Gap-Engineered Superconducting Qubit Array
• Title（参考訳）: ギャップ駆動超電導クビットアレイにおける相関誤差バースト
• Authors: Vladislav D. Kurilovich, Gabrielle Roberts, Leigh S. Martin, Matt McEwen, Alec Eickbusch, Lara Faoro, Lev B. Ioffe, Juan Atalaya, Alexander Bilmes, John Mark Kreikebaum, Andreas Bengtsson, Paul Klimov, Matthew Neeley, Wojciech Mruczkiewicz, Kevin Miao, Igor L. Aleiner, Julian Kelly, Yu Chen, Kevin Satzinger, Alex Opremcak,
• Abstract要約: 我々は、ギャップエンジニアリングの存在下で持続する新しいタイプの衝撃誘起相関誤差を同定する。 この変化は、J領域におけるQP-量子相互作用に由来することを示す。 シフト誘起位相誤差は、量子誤り訂正プロトコルの性能に有害であることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 28.489575103164395
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: One of the roadblocks towards the implementation of a fault-tolerant superconducting quantum processor is impacts of ionizing radiation with the qubit substrate. Such impacts temporarily elevate the density of quasiparticles (QPs) across the device, leading to correlated qubit error bursts. The most damaging errors, $T_1$ errors, stem from QP tunneling across the qubit Josephson junctions (JJs). Recently, we demonstrated that this type of error can be strongly suppressed by engineering the profile of superconducting gap at the JJs in a way that prevents QP tunneling. In this work, we identify a new type of impact-induced correlated error that persists in the presence of gap engineering. We observe that impacts shift the frequencies of the affected qubits, and thus lead to correlated phase errors. The frequency shifts are systematically negative, reach values up to $3\,{\rm MHz}$, and last for $\sim 1\,{\rm ms}$. We provide evidence that the shifts originate from QP-qubit interactions in the JJ region. Further, we demonstrate that the shift-induced phase errors can be detrimental to the performance of quantum error correction protocols.
• Abstract（参考訳）: 耐障害性超伝導量子プロセッサの実装に向けた障害の1つは、量子ビット基板による電離放射線の影響である。 このような影響は、デバイス全体に準粒子(QP)の密度を一時的に高め、相関した量子ビット誤差のバーストをもたらす。 最も損傷の大きいエラーである$T_1$エラーは、クビットジョセフソン接合(JJ)を横断するQPトンネルに由来する。 近年, このタイプの誤差は, QPトンネルの防止方法として, JJにおける超伝導ギャップの分布を工学的に解析することにより, 強く抑制できることが実証された。 本研究は, ギャップ工学の存在下で持続する新しい種類の衝撃誘起相関誤差を同定する。 我々は、影響が影響を受ける量子ビットの周波数をシフトさせることで、位相誤差の相関が生じることを観察する。 周波数シフトは体系的に負であり、最大で$3\,{\rm MHz}$に到達し、最後に$\sim 1\,{\rm ms}$に到達する。 この変化は、J領域におけるQP-量子相互作用に由来することを示す。 さらに、シフト誘起位相誤差は、量子誤り訂正プロトコルの性能に有害であることを示す。

関連論文リスト

• Resisting high-energy impact events through gap engineering in superconducting qubit arrays [2.118391560966808]
  高エネルギー衝撃事象は超伝導量子ビットアレイの相関誤差を生じる。 クビットのジョセフソン接合の異なる超伝導ギャップは、このようなQPトンネルに抵抗する方法を提供する。 同じ基板上に強いギャップ工学と弱いギャップ工学を兼ね備えた全アルミニウムトランスモン量子ビットを作製することにより、高エネルギー衝撃イベントにおける真に異なる応答を観測する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-02-23T23:03:11Z)
• Suppression of quasiparticle poisoning in transmon qubits by gap engineering [0.0]
  超伝導量子ビットにおけるジョセフソン接合の非弾性準粒子トンネルは、デコヒーレンスと刺激励起をもたらす。 我々は、Al系トランペット量子ビットにおける低エネルギー準粒子のトンネル化を抑制するために「ギャップエンジニアリング」を用いる。 QPトンネルの抑制はまた、クォービットエネルギー緩和率の低下をもたらす。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-09-06T01:59:53Z)
• Demonstrating a long-coherence dual-rail erasure qubit using tunable transmons [59.63080344946083]
  共振結合された一対のトランスモンからなる「デュアルレール量子ビット」が高コヒーレントな消去量子ビットを形成することを示す。 我々は、チェック毎に0.1%$ dephasingエラーを導入しながら、消去エラーの中間回路検出を実演する。 この研究は、ハードウェア効率の量子誤り訂正のための魅力的なビルディングブロックとして、トランスモンベースのデュアルレールキュービットを確立する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-07-17T18:00:01Z)
• Witnessing entanglement in trapped-ion quantum error correction under realistic noise [41.94295877935867]
  量子誤り補正(Quantum Error Correction, QEC)は、論理情報を複数の物理量子ビットに符号化することで冗長性を利用する。 トラップイオンプラットフォームで使用される2量子光シフトゲートの平均ゲート不忠実度を推定するために,詳細な顕微鏡誤差モデルを提案する。 次に、この現実的な誤差モデルを適用し、QECビルディングブロックとして機能する回路によって生成されるマルチパーティントの絡み合いを定量化する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-14T20:00:36Z)
• Erasure qubits: Overcoming the $T_1$ limit in superconducting circuits [105.54048699217668]
  振幅減衰時間である$T_phi$は、超伝導回路の量子忠実度を制限する主要な要因として長い間存在してきた。 本稿では、振幅減衰誤差を検出して消去誤差に変換する方法で、量子ビットを設計し、従来のT_phi$制限を克服する手法を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-08-10T17:39:21Z)
• Exponential suppression of bit or phase flip errors with repetitive error correction [56.362599585843085]
  最先端の量子プラットフォームは通常、物理的エラーレートが10～3ドル近くである。 量子誤り訂正(QEC)は、多くの物理量子ビットに量子論理情報を分散することで、この分割を橋渡しすることを約束する。 超伝導量子ビットの2次元格子に埋め込まれた1次元繰り返し符号を実装し、ビットまたは位相フリップ誤差の指数的抑制を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-02-11T17:11:20Z)
• Crosstalk Suppression for Fault-tolerant Quantum Error Correction with Trapped Ions [62.997667081978825]
  本稿では、電波トラップで閉じ込められた1本のイオン列をベースとした量子計算アーキテクチャにおけるクロストーク誤差の研究を行い、個別に調整されたレーザービームで操作する。 この種の誤差は、理想的には、異なるアクティブな量子ビットのセットで処理される単一量子ゲートと2量子ビットの量子ゲートが適用されている間は、未修正のままであるオブザーバー量子ビットに影響を及ぼす。 我々は,第1原理からクロストーク誤りを微視的にモデル化し,コヒーレント対非コヒーレントなエラーモデリングの重要性を示す詳細な研究を行い,ゲートレベルでクロストークを積極的に抑制するための戦略について議論する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-12-21T14:20:40Z)
• Correlated Charge Noise and Relaxation Errors in Superconducting Qubits [0.0]
  超伝導マルチキュービット回路を特徴付け,600$mu$m以上の距離スケールで電荷変動が高い相関性を持つことを示した。 得られた相関誤差は、クォービット基板中のガンマ線および宇宙線ミューオンの吸収に伴う電荷事象とフォノンを介する準粒子中毒の観点から説明される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-12-10T23:49:56Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。