論文の概要: Pulse Shaping for Ultra-Fast Adiabatic Quantum Gates
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.02902v1
- Date: Mon, 04 Aug 2025 21:08:59 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-06 18:18:55.682438
- Title: Pulse Shaping for Ultra-Fast Adiabatic Quantum Gates
- Title（参考訳）: 超高速断熱量子ゲートのパルス整形
- Authors: İlker Polat, Ramon W. J. Overwater, Maximilian Rimbach-Russ, Fabio Sebastiano,
- Abstract要約: 量子コンピューティングにおける根本的な課題は、量子ビットコヒーレンス時間内での演算数を増やすことである。
短パルスの漏れを抑制する一般的な方法は、Adiabatic Gate (DRAG) 法による導電性除去である。
本稿では,ベースバンド制御においてもターゲット周波数の漏洩を抑制する新しい手法であるDLRを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: A fundamental challenge in quantum computing is to increase the number of operations within the qubit coherence time. While this can be achieved by decreasing the gate duration, the use of shorter signals increases their bandwidth and can cause leakage into energetically separated states. A common method to suppress leakage for short pulses is the Derivative Removal by Adiabatic Gate (DRAG) method, which however, relies on IQ modulation of radio-frequency (RF) signals, thus cannot be applied to the baseband signals, e.g., for semiconductor spin qubits. This paper proposes a novel technique, Delayed Leakage Reduction (DLR), that suppresses leakage at targeted frequencies even for baseband control by using time-delayed repetitions of the control signal to enable rapid, high-fidelity operations. We apply DLR on the adiabatic CZ gate between two spin qubits and achieve fidelities exceeding 99.9% within 9.4 ns for a resonance frequency difference of only 100 MHz. Towards the experimental realization of the proposed control method, we also assess the impact on the fidelity of the sampling rate of the electronic hardware generating the control pulse, thus setting the minimum hardware requirements for any experimental demonstration.
- Abstract（参考訳）: 量子コンピューティングにおける根本的な課題は、量子ビットコヒーレンス時間内での演算数を増やすことである。
これはゲート期間を短縮することで実現できるが、短い信号を使用すると帯域幅が増加し、漏れがエネルギー的に分離された状態になる可能性がある。
短パルスの漏れを抑制する一般的な方法は、Adiabatic Gate (DRAG) 法による導波性除去であり、これは無線周波数(RF)信号のIQ変調に依存するため、半導体スピン量子ビットのベースバンド信号(例えば、量子ビット)には適用できない。
本稿では,制御信号の時間遅延を繰り返して高速かつ高忠実な動作を可能にすることによって,ベースバンド制御においても,目標周波数の漏洩を抑制する新しい手法であるDLRを提案する。
2つのスピン量子ビット間の断熱的CZゲートにDLRを適用し、100MHzの共振周波数差に対して9.4 ns以内で99.9%を超える忠実性を達成する。
また,提案手法の実験的実現に向けて,制御パルスを発生させる電子ハードウェアのサンプリング率の忠実度への影響を評価し,実験用ハードウェアの最低要件を設定した。
関連論文リスト
- Microwave-activated two-qubit gates for fixed-coupling and fixed-frequency transmon qubits [6.175888443499163]
本研究では、固定周波数トランスモンカプラを介して結合された2つの固定周波数トランスモンキュービットに対するマイクロ波活性化2量子ゲート方式を提案する。
その結果, 脱コヒーレンス効果を除いて, 0.999以上のゲート忠実度を150 ns以内で達成できることが判明した。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-10-10T11:04:34Z) - Optimal Control of Spin Qudits Subject to Decoherence Using Amplitude-and-Frequency-Constrained Pulses [44.99833362998488]
信号の最大振幅と周波数を拘束できる定式化を導入する。
得られるパルスは、シュル・オーディンガーの方程式で達成されたパルスと比較して、連続的に操作忠実度を向上する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-03-23T10:10:38Z) - Reducing leakage of single-qubit gates for superconducting quantum processors using analytical control pulse envelopes [32.40219976663139]
高速論理ゲートは、トランスモンのような非調和性の低い量子ビットに基づく超伝導量子プロセッサのリークエラーを増大させる。
リークエラーを低減するための2つの新しい解析手法を提案し,実験的に実証した。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-02-27T18:48:08Z) - Decay-protected superconducting qubit with fast control enabled by integrated on-chip filters [1.8694575913085578]
我々は、キュービット周波数で停止帯域を示すキュービットドライブのオンチップフィルタを導入する。
ストップバンドで測定した緩和時間を最大200倍に改善した。
2次元量子プロセッサにおけるオンチップフィルタと効率的なサブハーモニック駆動の実証は、スケーラブルな量子ビットアーキテクチャへの道を開く。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-02-14T02:44:12Z) - Compact Pulse Schedules for High-Fidelity Single-Flux Quantum Qubit Control [0.0]
単一流束量子(SFQ)パルスは超伝導量子ビットを制御するためのマイクロ波パルスの代替である。
提案されたSFQパルスシーケンスの実装は22ビット以下で保存でき、ゲート密度は99.99%を超える。
この控えめなメモリ要件は、SFQコプロセッサのフットプリントと電力の消耗を減らすのに役立つ。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-09-08T21:33:00Z) - Enhancing Dispersive Readout of Superconducting Qubits Through Dynamic
Control of the Dispersive Shift: Experiment and Theory [47.00474212574662]
超伝導量子ビットは、大帯域読み出し共振器に結合される。
我々は、100 ns 統合時間で 0.25,% の、最先端の2状態読み取りエラーを示す。
提案した結果により,新たなアルゴリズムやプロトコルの性能がさらに向上することが期待されている。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-07-15T10:30:10Z) - Fast superconducting qubit control with sub-harmonic drives [1.2402408527122377]
単一ビット制御を行うための新しいパラメトリック駆動方式を提案する。
我々は、トランスモンのKerr項を量子ビットの共振周波数の約3分の1でポンプすることで、高速ゲート速度を実現する。
パルスは数ナノ秒で99.7%の忠実度を持ち、トランスモンの質素なコヒーレンスによって制限される。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-16T20:04:27Z) - Coupler microwave-activated controlled phase gate on fluxonium qubits [32.73124984242397]
チューナブルカプラは通常、2つのキュービットを接続するLC回路の共振周波数を調整するために使用されるSQUIDのような非線形要素を含む。
本稿では、疑似制御信号を適用することで、調整可能なカプラの共振周波数を調整する代わりに、カプラ自体に付随する自由度をマイクロ波で励起する補足的アプローチを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-02-20T07:51:04Z) - Digital noise spectroscopy with a quantum sensor [57.53000001488777]
本稿では,ノイズプロセスの自己相関をサンプリングし,再構成するための量子センシングプロトコルを実験的に導入し,実証する。
ウォルシュノイズ分光法はスピンフリップパルスの単純な配列を利用してディジタルフィルタの完全基底を生成する。
ダイヤモンド中の単一窒素空孔中心の電子スピン上での核スピン浴により生じる有効磁場の自己相関関数を実験的に再構成した。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-19T02:19:35Z) - Extensible circuit-QED architecture via amplitude- and
frequency-variable microwaves [52.77024349608834]
固定周波数キュービットとマイクロ波駆動カプラを組み合わせた回路QEDアーキテクチャを提案する。
ドライブパラメータは、選択的な2ビット結合とコヒーレントエラー抑制を可能にする調整可能なノブとして現れる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-04-17T22:49:56Z) - Realization of fast all-microwave CZ gates with a tunable coupler [20.85807439817825]
超伝導トランスモン量子ビット系における結合強度変調による全マイクロ波パラメトリックZ(CZ)ゲートの提案と実現について述べる。
我々は、高忠実度99.38%$ pm$0.34%、制御誤差0.1%の100 ns CZゲートを実験的に実現した。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-02-14T11:11:22Z) - Fast high-fidelity single-qubit gates for flip-flop qubits in silicon [68.8204255655161]
フリップフロップ量子ビットは、シリコン中の反平行ドナー結合電子とドナー核スピンを持つ状態において符号化される。
相互作用する電子スピンと核スピンによって形成されるマルチレベルシステムについて検討する。
低周波雑音下で高速かつロバストな単一ビットゲートを生成する最適制御方式を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-01-27T18:37:30Z) - Universal non-adiabatic control of small-gap superconducting qubits [47.187609203210705]
2つの容量結合トランスモン量子ビットから形成される超伝導複合量子ビットを導入する。
我々はこの低周波CQBを、ただのベースバンドパルス、非断熱遷移、コヒーレントなランダウ・ツェナー干渉を用いて制御する。
この研究は、低周波量子ビットの普遍的非断熱的制御が、単にベースバンドパルスを用いて実現可能であることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-03-29T22:48:34Z)
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。