論文の概要: Driven-Dissipative Interpretation of Measurement-Induced State Transitions Beyond Semiclassical Predictions

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.13150v1
• Date: Mon, 18 Aug 2025 17:58:18 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-08-19 14:49:11.525468
• Title: Driven-Dissipative Interpretation of Measurement-Induced State Transitions Beyond Semiclassical Predictions
• Title（参考訳）: 半古典的予測を超えた測定誘起状態遷移の駆動散逸的解釈
• Authors: Bo-Syun Pan, Yen-Hsiang Lin, Chiao-Hsuan Wang,
• Abstract要約: 分散読み出しは超伝導量子コンピューティングにおいて中心的な役割を果たす。 しかし、強い読み出し駆動の下では、多光子共鳴は測定誘起状態遷移を引き起こす可能性がある。 還元量子モデルを用いたMISTの駆動散逸解釈を提案する。
• 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: Dispersive readout plays a central role in superconducting quantum computing, enabling quantum nondemolition (QND) measurements of qubits through a coupled microwave resonator. However, under strong readout drives, multi-photon resonances can cause measurement-induced state transition (MIST), resulting in qubit leakage out of the computational subspace and compromising the QND character. We present a driven-dissipative interpretation of MIST using a reduced quantum model that captures the dynamics and entanglement structure underlying the breakdown of QND measurement, a feature inaccessible to previous semiclassical treatments. A super-MIST regime under strong drive is uncovered, characterized by steady-state qubit inversion and slow relaxation beyond the semiclassical Landau-Zener predictions. We further identify a transient readout condition in which the resonator becomes highly populated while the qubit remains near its original state. These results are broadly applicable to superconducting qubits such as fluxonium and transmon, unveil the nonequilibrium dynamics of MIST, and highlight strongly driven regimes that can be leveraged for measurement optimization.
• Abstract（参考訳）: 分散読み出しは超伝導量子コンピューティングにおいて中心的な役割を担い、結合マイクロ波共振器による量子非劣化(QND)測定を可能にする。 しかし、強い読み出し駆動の下では、マルチ光子共鳴は測定誘起状態遷移(MIST)を引き起こし、量子ビットが計算部分空間から漏れてQND文字を妥協する。 本稿では,従来の半古典的処理では利用できない特徴であるQND測定の破壊の根底にある動的構造と絡み合い構造を捉える量子モデルを用いて,MISTの駆動散逸解釈を提案する。 強い駆動下での超MIST体制は、半古典的ランダウ・ツェナー予想を超える定常量子ビット反転と緩やかな緩和を特徴とする。 さらに、共振器が高密度になる一方、キュービットは元の状態に近い過渡的な読み出し条件を同定する。 これらの結果は、フラキソニウムやトランスモンのような超伝導量子ビットに広く適用でき、MISTの非平衡力学を明らかにし、測定最適化に活用できる強い駆動状態を強調している。

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