論文の概要: Noise Protected Logical Qubit in a Open Chain of Superconducting Qubits with Ultrastrong Interactions

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.17903v1
• Date: Mon, 22 Sep 2025 15:30:28 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-09-23 18:58:16.466305
• Title: Noise Protected Logical Qubit in a Open Chain of Superconducting Qubits with Ultrastrong Interactions
• Title（参考訳）: 超強相互作用を有する超電導量子の開鎖における防音論理量子ビット
• Authors: Roberto Stassi, Shilan Abo, Daniele Lamberto, Ye-Hong Chen, Adam Miranowicz, Salvatore Savasta, Franco Nori,
• Abstract要約: 本稿では, XX と YY の超強相互作用を交互に交互に行う超伝導量子ビットからなる系について検討する。 このシステムの2つの最も低いエネルギー固有状態を論理量子ビットとして考慮し、そのコヒーレンスが著しく向上していることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: To achieve a fault-tolerant quantum computer, it is crucial to increase the coherence time of quantum bits. In this work, we theoretically investigate a system consisting of a series of superconducting qubits that alternate between XX and YY ultrastrong interactions. By considering the two-lowest energy eigenstates of this system as a {\it logical} qubit, we demonstrate that its coherence is significantly enhanced: both its pure dephasing and relaxation times are extended beyond those of individual {\it physical} qubits. Specifically, we show that by increasing either the interaction strength or the number of physical qubits in the chain, the logical qubit's pure dephasing rate is suppressed to zero, and its relaxation rate is reduced to half the relaxation rate of a single physical qubit. Single qubit and two-qubit gates can be performed with a high fidelity.
• Abstract（参考訳）: フォールトトレラントな量子コンピュータを実現するためには、量子ビットのコヒーレンス時間を増やすことが不可欠である。 本研究では, XX と YY の超強相互作用を交互に交互に行う一連の超伝導量子ビットからなる系を理論的に検討する。 この系の2つの最も低いエネルギー固有状態を {\it logical} qubit として考えると、そのコヒーレンスが著しく向上していることが示される。 具体的には、チェーン内の相互作用強度または物理量子ビット数を増加させることにより、論理量子ビットの純粋退化速度がゼロに抑制され、その緩和速度が1つの物理量子ビットの緩和速度の半分に低下することを示す。 シングルキュービットと2キュービットのゲートは高い忠実度で実行することができる。

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