論文の概要: Mitigating state transition errors during readout with a synchronized flux pulse

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.14436v1
• Date: Sat, 19 Jul 2025 02:13:32 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-22 20:51:31.888591
• Title: Mitigating state transition errors during readout with a synchronized flux pulse
• Title（参考訳）: 同期フラックスパルスによる読み出し時の状態遷移誤差の緩和
• Authors: Yulong Li, Wuerkaixi Nuerbolati, Chunqing Deng, Xizheng Ma, Haonan Xiong, Haifeng Yu,
• Abstract要約: 量子ビット測定中の状態遷移は、繰り返し測定に依存する量子タスクに非常に有害である。 我々は,2レベルシステム(TLS)がキュービットの読み出しに与える影響を,異なるキュービットのフラックスバイアスにおける遷移誤差を測定することによって実験的に検証した。 我々の研究は超伝導測定における状態遷移の理解を前進させ、高速な高忠実な読み出しを実現するためにフラキソニウム量子ビットのポテンシャルを実証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.02416003476964
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: State transitions during qubit measurements are extremely detrimental to quantum tasks that rely on repeated measurements, such as quantum error correction. These state transitions can occur when excessive measurement power leads to qubit excitations outside its computational space. Alternatively, the qubit state can decay rapidly when the measurement protocol inadvertently couples the qubit to lossy modes such as two-level systems (TLSs). We experimentally verify the impact of these TLSs in qubit readout by measuring the transition errors at different qubit flux bias. Because such state transitions during measurements are often localized in frequency space, we demonstrate the ability to avoid them during a fluxonium readout by exploiting the qubit's flux-tunability. By synchronizing the flux bias with the readout photon dynamics, we obtain an optimal readout fidelity of 99 % (98.4 %) in 1 us (0.5 us) integration time. Our work advances the understanding of state transitions in superconducting circuit measurements and demonstrates the potential of fluxonium qubits to achieve fast high-fidelity readout.
• Abstract（参考訳）: 量子ビット測定中の状態遷移は、量子エラー補正のような繰り返し測定に依存する量子タスクに極めて有害である。 これらの状態遷移は、過剰な測定パワーが計算空間外のクォービット励起に繋がるときに起こる。 また、測定プロトコルが故意に2レベルシステム(TLS)のような損失モードにキュービットを結合すると、キュービット状態は急速に崩壊する。 我々は,これらのTLSがキュービットの読み出しに与える影響を,異なるキュービットのフラックスバイアスにおける遷移誤差を測定することによって実験的に検証した。 測定中の状態遷移は、しばしば周波数空間で局所化されるので、量子ビットのフラックス・ツイナビリティを利用して、フラクソニウムの読み出し中にそれらを避ける能力を示す。 フラックスバイアスと読み出し光子ダイナミクスを同期させることにより、1 us (0.5 us) 積分時間において99 % (98.4 %) の最適な読み出し忠実度が得られる。 我々の研究は超伝導回路測定における状態遷移の理解を前進させ、高速な高忠実な読み出しを実現するためにフラキソニウム量子ビットのポテンシャルを実証する。

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