論文の概要: Ultrafast Single-Qubit Gates in the Diabatic Regime

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.23467v1
• Date: Sat, 27 Sep 2025 19:29:32 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-09-30 22:32:19.244133
• Title: Ultrafast Single-Qubit Gates in the Diabatic Regime
• Title（参考訳）: ダイアバティックレジームにおける超高速シングルキュービットゲート
• Authors: Deniz Türkpençe, Selçuk Çakmak,
• Abstract要約: 本稿では,アダバティック・アダバティック・アダバティック・アダバティック・アダバティック・アダラティック・アダラティック・アダラティック・アダラティック・アダラティック・アダラティック・アダラティック・アダラティック・アダラティック・アダラティック・アダラティック・アダラティック・アダラティック・ア その結果, ダイアバト政権における超短パルスは, 標準RWA条件下で得られたものと同等の忠実性が得られることがわかった。
• 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: Logic gates in superconducting quantum processors are implemented through precise quantum control techniques in the microwave regime. The choice of drive frequency and other control parameters directly determines the duration of quantum gate operations. Because current devices remain too noisy to reach fault tolerance, reducing gate durations, and thereby the overall circuit depth, is of critical importance. In this work, we present a model of single qubit gate execution in both the adiabatic regime, where the rotating wave approximation (RWA) is valid, and the diabatic regime, where the RWA no longer applies. Using parameters representative of superconducting qubits, we investigate how gates can be driven at durations well below conventional timescales, and we examine the associated limitations, performance trade offs. The results demonstrate that ultrashort control pulses in the diabatic regime can achieve fidelities comparable to those obtained under standard RWA conditions, offering a possible route to faster quantum logic without sacrificing accuracy under idealized conditions.
• Abstract（参考訳）: 超伝導量子プロセッサの論理ゲートはマイクロ波の正確な量子制御技術によって実装される。 駆動周波数と他の制御パラメータの選択は、量子ゲート演算の持続時間を直接決定する。 現在のデバイスは耐障害性に達するにはノイズが多すぎるため、ゲートの持続時間を減らし、回路の深さを抑えることが重要である。 本研究では、回転波近似(RWA)が有効である断熱式と、RWAが適用されない断熱式の両方において、単一キュービットゲート実行のモデルを示す。 超伝導量子ビットを表すパラメータを用いて,従来の時間スケールよりはるかに低い時間でゲートを駆動する方法について検討し,関連する制限,性能トレードオフについて検討する。 その結果、ダイアバティック政権における超短パルスは、標準的なRWA条件下で得られたものと同等の忠実さを達成でき、理想化された条件下での精度を犠牲にすることなく、より高速な量子論理への経路を提供することができた。

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