論文の概要: Interaction-Resilient Scalable Fluxonium Architecture with All-Microwave Gates
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.21189v1
- Date: Wed, 24 Dec 2025 14:15:41 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-12-25 19:43:21.793739
- Title: Interaction-Resilient Scalable Fluxonium Architecture with All-Microwave Gates
- Title（参考訳）: 全マイクロ波ゲートを用いた相互作用耐性スケーラブルフラクソニウムアーキテクチャ
- Authors: Andrei A. Kugut, Grigoriy S. Mazhorin, Ilya A. Simakov,
- Abstract要約: 高速な$sim63$ns制御Z(CZ)ゲートを持つフラキソニウム系正方形グリッドの設計を提案し,そのコヒーレントな誤差を10～4$以下とする。
全マイクロ波ゲートを持つ大規模システムにおける中心的な困難は、近隣に広がる寄生的相互作用を抑えることである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Fluxonium qubits demonstrate exceptional potential for quantum processing; yet, realizing scalable architectures using them remains challenging. We propose a fluxonium-based square-grid design with fast $\sim63$~ns controlled-Z (CZ) gates, achieving coherent errors below $10^{-4}$, activated via microwave-driven transmon couplers. A central difficulty in such large-scale systems with all-microwave gates and, therefore, strong static couplings, is suppressing parasitic interactions that extend beyond nearest neighbors to include next-nearest elements. We address this issue by introducing several design strategies: the frequency allocation of both qubits and couplers, the localization of coupler wavefunctions, and a differential oscillator that suppresses residual long-range interactions. In addition, the architecture natively supports fast $\sim70$~ns CZZ gates -- three-qubit operations composed of two CZ gates sharing a common qubit -- which reduce the incoherent error by $\sim 35\%$ compared to performing the corresponding CZs sequentially. Together, these advances establish an interaction-resilient platform for large-scale fluxonium processors and can be adapted to a variety of fluxonium layouts.
- Abstract（参考訳）: Fluxonium qubitsは量子処理の素晴らしい可能性を示しているが、拡張性のあるアーキテクチャを実現することは依然として困難である。
マイクロ波駆動型トランスモンカプラで作動する10〜4ドル以下のコヒーレントな誤差を実現するために,高速な$\sim63$~ns制御Z(CZ)ゲートを持つフラキソニウム系正方形グリッド設計を提案する。
すべてのマイクロ波ゲートを持つ大規模システムにおいて、強い静的カップリングは、隣り合う隣人を超えて次のアネレスト要素を含む寄生的相互作用を抑える。
本稿では、キュービットとカプラの周波数割当、カプラ波動関数の局所化、残差長距離相互作用を抑制する微分発振器など、いくつかの設計戦略を導入することでこの問題に対処する。
さらにアーキテクチャは,高速な$\sim70$~ns CZZゲート – 共通キュービットを共有する2つのCZゲートで構成される3キュービット操作 – をネイティブにサポートしている。
これらの進歩により、大規模なフラキソニウムプロセッサのための相互作用耐性プラットフォームが確立され、様々なフラキソニウムレイアウトに適応できる。
関連論文リスト
- Transmon-assisted high-fidelity controlled-Z gates for integer fluxonium qubits [0.0]
整数フラキソニウムを用いたフラキソニウム-トランモン-フルキソニウム(FTF)カップリングアーキテクチャについて検討した。
カプラ制御を利用する2つの高忠実性制御-Z$(CZ)ゲートスキームを提案する。
どちらのスキームも、数十ナノ秒のゲート持続時間内の1×10〜6$の順序で低いコヒーレント誤差を達成することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-09-05T03:12:54Z) - Scalable native multi-qubit gates for fluxonium architectures with tunable plasmon interactions [11.249296416158769]
プラズモン相互作用を持つフラキソニウムアーキテクチャは、スケーラブルなマルチキュービットゲートを実装する能力を有することを示す。
これらの結果は、高速で高忠実なネイティブなマルチキュービットゲートを通したスケーラブルな量子計算のためのフラキソニウムアーキテクチャの可能性を強調している。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-07-25T06:28:19Z) - Microwave-activated high-fidelity three-qubit gate scheme for fixed-frequency superconducting qubits [19.88291799199791]
本稿では,マイクロ波駆動型3量子ゲートプロトコルを提案する。
このプロトコルはプロセスの忠実度をデコヒーレンスの下で98%以上維持する。
この戦略は、コヒーレンス特性を改善し、スペクトルの混雑を低減し、エラー耐性量子演算の実験ツールキットを拡張することにより、スケーラブルな量子コンピューティングシステムを発展させる。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-04-30T06:16:16Z) - Performance Characterization of a Multi-Module Quantum Processor with Static Inter-Chip Couplers [63.42120407991982]
フリップチップボンディングのような3次元統合技術は、大規模超伝導量子プロセッサを実現するための鍵となる前提条件である。
1つのキャリアチップと4つのキュービットモジュールからなるマルチチップモジュールの設計を提案する。
2つのキュービットを測定し,平均3レベル状態割当誤差を200 nsで9倍10～3ドルとした。
ランダム化ベンチマークから抽出した7×10〜3$の誤差で100 nsの制御Z2量子ゲートを実演する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-03-16T18:32:44Z) - Fast ZZ-Free Entangling Gates for Superconducting Qubits Assisted by a
Driven Resonator [42.152052307404]
量子ビット間の不規則な相互作用をキャンセルする簡単なスキームを提案する。
このようなスキームにより,短時間かつ高忠実なエンタングルゲートが実現可能であることを数値的に示す。
我々のアーキテクチャはZZフリーであるだけでなく、余分なノイズ成分も含まない。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-11-02T15:42:02Z) - Universal qudit gate synthesis for transmons [44.22241766275732]
超伝導量子プロセッサを設計する。
本稿では,2量子共振共振ゲートを備えたユニバーサルゲートセットを提案する。
ノイズの多い量子ハードウェアのための$rm SU(16)$ゲートの合成を数値的に実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-08T18:59:53Z) - High fidelity two-qubit gates on fluxoniums using a tunable coupler [47.187609203210705]
超伝導フラクソニウム量子ビットは、大規模量子コンピューティングへの道のトランスモンに代わる有望な代替手段を提供する。
マルチキュービットデバイスにおける大きな課題は、スケーラブルなクロストークのないマルチキュービットアーキテクチャの実験的なデモンストレーションである。
ここでは、可変カプラ素子を持つ2量子フッソニウム系量子プロセッサを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-30T13:44:52Z) - Realization of arbitrary doubly-controlled quantum phase gates [62.997667081978825]
本稿では,最適化問題における短期量子優位性の提案に着想を得た高忠実度ゲートセットを提案する。
3つのトランペット四重項のコヒーレントな多レベル制御を編成することにより、自然な3量子ビット計算ベースで作用する決定論的連続角量子位相ゲートの族を合成する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-08-03T17:49:09Z) - Realization of high-fidelity CZ and ZZ-free iSWAP gates with a tunable
coupler [40.456646238780195]
スケールでの2量子ゲートは、量子計算とシミュレーションの完全な約束を実現するための鍵となる要件である。
本稿では,分散近似を超越して,カプラの工学的レベル構造を利用し,その制御を最適化する体系的アプローチを提案する。
我々は、それぞれ99.76 pm 0.07$% と99.87 pm 0.23$% の2量子相互作用係数を持つ CZ と $Z$-free iSWAP ゲートを実験的に実証した。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-11-02T19:09:43Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。