論文の概要: High-fidelity two-qubit gates with transmon qubits using bipolar flux pulses and tunable couplers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.04965v1
• Date: Fri, 05 Sep 2025 09:43:29 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-09-08 14:27:25.552567
• Title: High-fidelity two-qubit gates with transmon qubits using bipolar flux pulses and tunable couplers
• Title（参考訳）: バイポーラフラックスパルスと可変カプラを用いたトランスモン量子ビットを用いた高忠実二量子ゲート
• Authors: Nikita S. Smirnov, Aleksei R. Matanin, Anton I. Ivanov, Vladimir V. Echeistov, Nikita D. Korshakov, Elizaveta I. Malevannaya, Viktor I. Polozov, Bogdan K. Getmanov, Anastasia A. Solovieva, Daria A. Moskaleva, Elizaveta A. Krivko, Dmitry O. Moskalev, Dmitry A. Mikhalin, Igor S. Korobenko, Denis E. Shirokov, Ilya A. Ryzhikov, Alexander V. Andriyash, Ilya A. Rodionov,
• Abstract要約: 超伝導トランスモン量子ビットと制御パルス配信プロトコルに基づくスキーム 99.5%の高忠実な2量子ゲートを実演する。 提案手法のスケーラビリティを,高忠実度4量子ビット量子プロセッサ上で検証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 25.989599596628693
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: High-fidelity two-qubit gates are essential for scalable quantum computing. We present a scheme based on superconducting transmon qubits and a control pulse delivery protocol that enables arbitrary controlled-phase gates modulated solely by an independent arbitrary waveform generator pulse. We combined a tunable coupler design with bipolar flux-pulsing to demonstrate a high-fidelity gate with a performance of $99.5\%$. Our gates inherit the advantages of both approaches: minimal residual ZZ coupling, built-in echo-like low-frequency noise protection, and time-scale control pulse reproducibility, while remaining easy to calibrate. We optimize the system energy levels to mitigate leakage to the coupler and suppress residual interactions. Numerical simulations of the scheme as three qutrits indicate that an error below $1 \times 10^{-4}$ is achievable. We confirm the scalability potential of the proposed scheme on a high-fidelity 4-qubit quantum processor.
• Abstract（参考訳）: 高忠実な2量子ビットゲートはスケーラブルな量子コンピューティングに不可欠である。 本稿では、超伝導トランスモン量子ビットと、独立な任意の波形発生パルスのみによって変調された任意の制御相ゲートを可能にする制御パルス配信プロトコルに基づくスキームを提案する。 我々は、調整可能なカプラ設計と双極性フラックスパルスを組み合わせることで、99.5\%の高忠実度ゲートを実演した。 我々のゲートは、最小残差ZZ結合、内蔵エコーのような低周波ノイズ保護、時間スケール制御パルス再現性という2つのアプローチの利点を継承する。 我々はシステムエネルギーレベルを最適化し、カプラへの漏れを軽減し、残留相互作用を抑制する。 このスキームを3つのクォートリットとして数値シミュレーションすると、1 \times 10^{-4}$以下の誤差は達成可能である。 提案手法のスケーラビリティを,高忠実度4量子ビット量子プロセッサ上で検証する。

関連論文リスト

• Above 99.9% Fidelity Single-Qubit Gates, Two-Qubit Gates, and Readout in a Single Superconducting Quantum Device [58.154405222706146]
  2つのトランスモンキュービットがチューナブルカプラを介して結合された超伝導回路におけるキュービットカップラー結合強度のチューニングは、高忠実度単一および2キュービットゲートを可能にする。 我々は、平均で40hのCZゲート忠実度99.93%、同時シングルキュービットゲート忠実度99.98%、単一デバイスで99.94%以上の読み出し忠実度を達成する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-08-22T14:49:47Z)
• 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)
• Realization of two-qubit gates and multi-body entanglement states in an asymmetric superconducting circuits [3.9488862168263412]
  本研究では, 可変フラキソニウム-トランスモン (FTT) コープリング方式を提案する。 フラクソニウムとトランスモンからなる非対称構造は周波数空間を最適化し、高忠実度2量子ビットの量子ゲートを形成する。 一般のシングルキュービットXpi/2ゲートと2キュービット(iSWAP)ゲートをシミュレートし,本方式の性能について検討した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-04-12T08:44:21Z)
• 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)
• Direct pulse-level compilation of arbitrary quantum logic gates on superconducting qutrits [36.30869856057226]
  任意のqubitおよびqutritゲートを高忠実度で実現でき、ゲート列の長さを大幅に削減できることを示す。 最適制御ゲートは少なくとも3時間ドリフトでき、同じ校正パラメータを全ての実装ゲートに利用できることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-03-07T22:15:43Z)
• A high on-off ratio beamsplitter interaction for gates on bosonically encoded qubits [40.96261204117952]
  高品質の超伝導マイクロ波空洞における量子ビットは、単一のデバイスで最初のエラー補正を行う機会を提供する。 我々は3波混合結合素子を用いて1オクターブ以上の周波数で分離された2つのボゾンモード間のプログラム可能なビームスプリッタ相互作用を設計する。 次に,2つのボソニックモードのSWAPに対して,トランスモンが制御ビットを提供するレシエーション$g_bsapproxchi$におけるハイブリッド制御SWAP演算を実現するための新しいプロトコルを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-22T18:07:29Z)
• High fidelity two-qubit gates on fluxoniums using a tunable coupler [47.187609203210705]
  超伝導フラクソニウム量子ビットは、大規模量子コンピューティングへの道のトランスモンに代わる有望な代替手段を提供する。 マルチキュービットデバイスにおける大きな課題は、スケーラブルなクロストークのないマルチキュービットアーキテクチャの実験的なデモンストレーションである。 ここでは、可変カプラ素子を持つ2量子フッソニウム系量子プロセッサを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-30T13:44:52Z)
• 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。