論文の概要: The Pound-Drever-Hall Method for Superconducting-Qubit Readout
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.03138v1
- Date: Tue, 02 Dec 2025 19:00:01 GMT
- ステータス: 情報取得中
- システム内更新日: 2025-12-04 12:10:25.199561
- Title: The Pound-Drever-Hall Method for Superconducting-Qubit Readout
- Title（参考訳）: 超電導量子ビットリードアウトのためのパウンド・ドレーバー・ホール法
- Authors: Ibukunoluwa Adisa, Won Chan Lee, Kevin C. Cox, Alicia J. Kollár,
- Abstract要約: マルチトン自己位相参照ポウンド・ドレーバー・ハル法(PDH)を用いた超安定超伝導量子ビット読み出し法を提案する。
PDH側バンドのトーンはトランスモン量子ビットの不要な測定誘起状態遷移を起こさないことが示され、従来のヘテロダイン読み出しよりも14ドルdB以上の信号が増強される可能性が示唆された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0874967598360817
- License:
- Abstract: Scaling quantum computers to large sizes requires the implementation of many parallel qubit readouts. Here we present an ultrastable superconducting-qubit readout method using the multi-tone self-phase-referenced Pound-Drever-Hall (PDH) technique, originally developed for use with optical cavities. In this work, we benchmark PDH readout of a single transmon qubit, using room-temperature heterodyne detection of all tones to reconstruct the PDH signal. We demonstrate that PDH qubit readout is insensitive to microwave phase drift, displaying $0.73^\circ$ phase stability over 2 hours, and capable of single-shot readout in the presence of phase errors exceeding the phase shift induced by the qubit state. We show that the PDH sideband tones do not cause unwanted measurement-induced state transitions for a transmon qubit, leading to a potential signal enhancement of at least $14$~dB over traditional heterodyne readout.
- Abstract（参考訳）: 量子コンピュータを大規模にスケールするには、多くの並列量子ビット読み出しの実装が必要である。
本稿では,光キャビティを用いたマルチトン自己位相参照ポウンド・ドレーバー・ハル法(PDH)を用いた超安定超伝導量子ビット読み出し法を提案する。
本研究では,全音の室温ヘテロダイン検出を用いてPDH信号の読み出しをベンチマークし,PDH信号の再構成を行う。
PDH量子ビットの読み出しはマイクロ波位相ドリフトに敏感であり、2時間以上で0.73^\circ$位相安定性を示し、キュービット状態によって誘導される位相シフトを超える位相誤差の存在下で単発読み出しが可能であることを実証した。
PDHサイドバンドのトーンはトランスモン量子ビットの不要な測定誘起状態遷移を起こさないことが示され、従来のヘテロダイン読み出しよりも少なくとも14$~dBの信号が増強される可能性が示唆された。
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