論文の概要: Tunable Superconducting Quantum Interference Device Coupler for Fluxonium Qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.16907v1
• Date: Sat, 23 Aug 2025 05:42:59 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-08-26 18:43:45.246085
• Title: Tunable Superconducting Quantum Interference Device Coupler for Fluxonium Qubits
• Title（参考訳）: 磁束量子ビット用可変超電導量子干渉デバイスカプラ
• Authors: Abhishek Chakraborty, Bibek Bhandari, D. Dominic Briseño-Colunga, Noah Stevenson, Zahra Pedramrazi, Chuan-Hong Liu, David I. Santiago, Irfan Siddiqi, Justin Dressel, Andrew N. Jordan,
• Abstract要約: チューナブルカプラは、高いオン/オフ結合比と1つの設計でクロストークを低減した高忠実な2ビットゲートを実現する。 2ビットゲートを実装するための2つのスキームを提案し、$sqrtitextSWAP$-like gate with $99.9%$ open-system fidelity in 6 nanosecondsを予測した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.8691965235932587
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
• Abstract: Tunable couplers enable high-fidelity two-qubit gates leveraging high on/off coupling ratios and reduced crosstalk within a single design. We investigate a galvanically connected direct-current superconducting quantum interference device (dc SQUID) as a minimal tunable coupling element for fluxonium qubits. Comparing grounded and floating fluxonium designs, we find that the latter contains an extra sloshing mode that strongly hybridizes with the qubit modes, leading to significant static ZZ crosstalk. In contrast, the grounded design avoids this issue and allows suppression of static ZZ crosstalk using a shunting capacitor. Leveraging fast flux control, we present two schemes to implement two-qubit gates, predicting a $\sqrt{i\text{SWAP}}$-like gate with $99.9\%$ open-system fidelity in less than 6 nanoseconds assuming modest relaxation and dephasing rates.
• Abstract（参考訳）: チューナブルカプラは、高いオン/オフ結合比と1つの設計でクロストークを低減した高忠実な2ビットゲートを実現する。 本研究では、フラクソニウム量子ビットの最小可変結合素子として、ガルバニカルに結合した直流超伝導量子干渉素子(dc SQUID)について検討する。 接地型フラッソニウムと浮動型フラッソニウムの設計を比較すると、後者は量子ビットモードと強くハイブリダイズする余分なスロッシングモードを持ち、静的なZZクロストークをもたらすことが分かる。 対照的に、接地設計はこの問題を回避し、スハンティングコンデンサを用いた静的ZZクロストークの抑制を可能にする。 高速フラックス制御を利用すると、2量子ゲートを実装するための2つのスキームが提示され、モデム緩和とデファス化率を仮定すると、99.9 %のオープンシステム忠実度を持つ$\sqrt{i\text{SWAP}}$-like Gateを6ナノ秒未満で予測する。

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