論文の概要: Exploring the Fidelity of Flux Qubit Measurement in Different Bases via Quantum Flux Parametron

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.24082v1
• Date: Tue, 28 Oct 2025 05:51:45 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-29 15:35:36.798839
• Title: Exploring the Fidelity of Flux Qubit Measurement in Different Bases via Quantum Flux Parametron
• Title（参考訳）: 量子フラックスパラメトロンによる異なる基底におけるフラックス量子ビット測定の忠実度探索
• Authors: Yanjun Ji, Susanna Kirchhoff, Frank K. Wilhelm,
• Abstract要約: 高忠実度量子ビット読み出しは量子コンピューティングシステムの基本要件である。 本稿では,量子フラックスパラメタトロンを用いた読み出し方式を用いて,フラックス量子ビットの測定精度を高める手法について検討する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0347577906896546
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: High-fidelity qubit readout is a fundamental requirement for practical quantum computing systems. In this work, we investigate methods to enhance the measurement fidelity of flux qubits via a quantum flux parametron-mediated readout scheme. Through theoretical modeling and numerical simulations, we analyze the impact of different measurement bases on fidelity in single-qubit and coupled two-qubit systems. For single-qubit systems, we show that energy bases consistently outperform flux bases in achieving higher fidelity. In coupled two-qubit systems, we explore two measurement models: sequential and simultaneous measurements, both aimed at reading out a single target qubit. Our results indicate that the highest fidelity can be achieved either by performing sequential measurement in a dressed basis over a longer duration or by conducting simultaneous measurement in a bare basis over a shorter duration. Importantly, the sequential measurement model consistently yields more robust and higher fidelity readouts compared to the simultaneous approach. These findings quantify achievable fidelities and provide valuable guidance for optimizing measurement protocols in emerging quantum computing architectures.
• Abstract（参考訳）: 高忠実度量子ビット読み出しは、実用的な量子コンピューティングシステムの基本要件である。 本研究では,量子フラックスパラメタトロンを用いた読み出し方式を用いて,フラックス量子ビットの測定精度を高める方法を検討する。 理論的モデリングと数値シミュレーションにより、単量子系と結合した2量子系における異なる測定基準の忠実度への影響を解析する。 単一量子系の場合、エネルギーベースはフラックスベースより一貫して優れ、より忠実であることを示す。 連立2量子系において,1つの標的量子ビットを読み取ることを目的とした逐次的および同時測定の2つの測定モデルについて検討した。 以上の結果から,服飾ベースで長期にわたって連続的に測定するか,裸ベースで短時間で同時測定を行うことで,最も高い忠実度を達成できることが示唆された。 重要なことに、シーケンシャルな測定モデルでは、同時アプローチと比較して、より堅牢で高いフィデリティの読み出しが得られる。 これらの知見は達成可能な忠実度を定量化し、新しい量子コンピューティングアーキテクチャにおける測定プロトコルを最適化するための貴重なガイダンスを提供する。

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