論文の概要: Symmetry-protected states of interacting qubits in superconducting quantum circuits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.14121v1
• Date: Wed, 15 Oct 2025 21:44:20 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-17 21:15:14.63225
• Title: Symmetry-protected states of interacting qubits in superconducting quantum circuits
• Title（参考訳）: 超伝導量子回路における相互作用量子ビットの対称性保護状態
• Authors: Yi Shi, Eran Ginossar, Michael Stern, Marzena Szymanska,
• Abstract要約: 超伝導回路は、現実的な環境騒音の存在下で、数ミリ秒を超えるコヒーレンス時間に達することができることを示す。 我々の研究は、新しい世代の量子デバイスにおいて、長いコヒーレンス時間で量子ビットを実現するための道を開く。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.99300935573569
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Superconducting circuits are one of the leading candidates for storing and manipulating quantum information. Among them, qubits embedded with intrinsic noise protection have seen rapid advancements in recent years. This noise protection is typically realized by isolating the computational states from local sources of noise. Here, we propose an interacting spin model that requires at least four spins with nearest-neighbor and next-nearest-neighbor couplings, where the two lowest eigenstates form a symmetry-protected qubit manifold, which is robust to both relaxation and dephasing from local perturbations. We map the spin model to a superconducting circuit and show that such a circuit can reach coherence times exceeding several milliseconds in the presence of realistic environmental noise. Our work opens a pathway to realizing qubits with long coherence times in a new generation of quantum devices.
• Abstract（参考訳）: 超伝導回路は、量子情報の保存と操作において主要な候補の1つである。 中でも本質的な防音に埋め込まれた量子ビットは近年急速に進歩している。 このノイズ保護は、典型的には、局所的なノイズ源から計算状態を分離することで実現される。 ここでは、2つの最も低い固有状態が対称性に保護されたキュービット多様体を形成し、局所摂動からの緩和と脱落の両方に頑健である、最も近い隣と隣り合う隣り合う結合を持つ少なくとも4つのスピンを必要とする相互作用スピンモデルを提案する。 我々はスピンモデルを超伝導回路にマッピングし、そのような回路が現実的な環境ノイズの存在下で数ミリ秒を超えるコヒーレンス時間に達することを示す。 我々の研究は、新しい世代の量子デバイスにおいて、長いコヒーレンス時間で量子ビットを実現するための道を開く。

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