論文の概要: Overcoming disorder in superconducting globally-driven quantum computing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.25996v1
- Date: Wed, 29 Oct 2025 22:13:11 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-31 16:05:09.588517
- Title: Overcoming disorder in superconducting globally-driven quantum computing
- Title（参考訳）: 超伝導の世界駆動量子コンピューティングにおける克服障害
- Authors: Riccardo Aiudi, Julien Despres, Roberto Menta, Ashkan Abedi, Guido Menichetti, Vittorio Giovannetti, Marco Polini, Francesco Caravelli,
- Abstract要約: 本研究では, 静的障害が世界規模で制御された超伝導量子コンピューティングアーキテクチャに与える影響について検討する。
我々は,障害による性能劣化の定量化と単一量子ビット回転,2量子エンタングゲート,および量子情報伝達の定量化に数値シミュレーションを用いた。
我々の結果は、現実的な障害レベルであっても、最適化されたパルスシーケンスは3つの量子演算に対して99.9%を超える高忠実度演算を達成できることを示した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.5621251909851629
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We study the impact of static disorder on a globally-controlled superconducting quantum computing architecture based on a quasi-two-dimensional ladder geometry [R. Menta et al., Phys. Rev. Research 7, L012065 (2025)]. Specifically, we examine how fabrication-induced inhomogeneities in qubit resonant frequencies and coupling strengths affect quantum state propagation and the fidelity of fundamental quantum operations. Using numerical simulations, we quantify the degradation in performance due to disorder and identify single-qubit rotations, two-qubit entangling gates, and quantum information transport as particularly susceptible. To address this challenge, we rely on pulse optimization schemes, and, in particular, on the GRAPE (Gradient Ascent Pulse Engineering) algorithm. Our results demonstrate that, even for realistic levels of disorder, optimized pulse sequences can achieve high-fidelity operations, exceeding 99.9% for the three quantum operations, restoring reliable universal quantum logic and robust information flow. These findings highlight pulse optimization as a powerful strategy to enhance the resilience to disorder of solid-state globally-driven quantum computing platforms.
- Abstract（参考訳）: 準二次元ラグ幾何学(R. Menta et al , Phys. Rev. Research 7, L012065 (2025))に基づく世界規模で制御された超伝導量子コンピューティングアーキテクチャにおける静的障害の影響について検討する。
具体的には、量子ビット共鳴周波数と結合強度の加工誘起不均一性が量子状態伝播と基本量子演算の不均一性に与える影響について検討する。
数値シミュレーションを用いて、障害による性能劣化を定量化し、単一量子ビット回転、2量子エンタングルゲート、および量子情報伝達を特に影響を受けやすいものとして同定する。
この課題に対処するために、我々はパルス最適化方式、特にGRAPE(Gradient Ascent Pulse Engineering)アルゴリズムに依存している。
我々の結果は、現実的な障害レベルであっても、最適化されたパルスシーケンスは高忠実な演算を達成でき、3つの量子演算の99.9%を超え、信頼できる普遍量子論理と堅牢な情報フローを復元できることを示した。
これらの知見は、パルス最適化を、固体のグローバル駆動量子コンピューティングプラットフォームの障害に対するレジリエンスを高める強力な戦略として強調する。
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