論文の概要: ZZ-Free Two-Transmon CZ Gate Mediated by a Fluxonium Coupler

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.02115v1
• Date: Mon, 03 Nov 2025 23:03:25 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-11-05 18:47:05.702889
• Title: ZZ-Free Two-Transmon CZ Gate Mediated by a Fluxonium Coupler
• Title（参考訳）: フラクソニウムカップラーにより媒介されるZZフリー2相CZゲート
• Abstract要約: 2量子ビット系における残留ZZ相互作用の除去は、量子演算におけるコヒーレントな誤差を低減するために不可欠である。 TFT (Transmon-Fluxonium-Transmon) アーキテクチャを導入し、2つのトランスモン量子ビットをフラキソニウム量子ビットを介して結合する。 我々は、2つの異なるTFTデバイスから409MHzと616MHzの量子ビットデチューニングにおけるゼロZZ相互作用点を実験的に同定した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.120432826505191
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Eliminating residual ZZ interactions in a two-qubit system is essential for reducing coherent errors during quantum operations. In a superconducting circuit platform, coupling two transmon qubits via a transmon coupler has been shown to effectively suppress residual ZZ interactions. However, in such systems, perfect cancellation usually requires the qubit-qubit detuning to be smaller than the individual qubit anharmonicities, which exacerbates frequency crowding and microwave crosstalk. To address this limitation, we introduce TFT (Transmon-Fluxonium-Transmon) architecture, wherein two transmon qubits are coupled via a fluxonium qubit. The coupling mediated by the fluxonium eliminates residual ZZ interactions even for transmons detuned larger than their anharmonicities. We experimentally identified zero-ZZ interaction points at qubit-qubit detunings of 409 MHz and 616 MHz from two distinct TFT devices. We then implemented an adiabatic, coupler-flux-biased controlled-Z gate on both devices, achieving CZ gate fidelities of 99.64(6)% and 99.68(8)%.
• Abstract（参考訳）: 2量子ビット系における残留ZZ相互作用の除去は、量子演算におけるコヒーレントな誤差を低減するために不可欠である。 超伝導回路プラットフォームでは、トランスモンカップラを介して2つのトランスモン量子ビットを結合させることにより、残留ZZ相互作用を効果的に抑制することが示されている。 しかし、このようなシステムでは、完全キャンセルは通常、周波数混雑とマイクロ波クロストークを悪化させる個々のクビットアンハーモニック性よりも、クビットビットのデチューニングを小さくする必要がある。 この制限に対処するため、2つのトランスモン量子ビットをフラクソニウム量子ビットを介して結合するTFT(Transmon-Fluxonium-Transmon)アーキテクチャを導入する。 フラキソニウムによって媒介されるカップリングは、アンハーモニック性よりも大きく変形したトランスモンのZZ相互作用を除去する。 我々は、2つの異なるTFTデバイスから409MHzと616MHzの量子ビットデチューニングにおけるゼロZZ相互作用点を実験的に同定した。 その後,両装置にアディバティック・カプラ流束バイアス制御Zゲートを実装し,99.64(6)%,99.68(8)%のCZゲート特性を実現した。

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