論文の概要: Entanglement dynamics of multi-fluxonium-qubits under Non-Markovian TLS noise

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.00884v1
• Date: Wed, 31 Dec 2025 08:44:43 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-01-06 16:25:21.821659
• Title: Entanglement dynamics of multi-fluxonium-qubits under Non-Markovian TLS noise
• Title（参考訳）: 非マルコフ型TLS雑音下でのマルチフラクソニウム量子ビットの絡み合いダイナミクス
• Authors: Chenghong Ji, Chaoying Zhao,
• Abstract要約: パルスシーケンスダイナミックデカップリング(DD)は、キュービットのコヒーレンスを高め、ノイズを効果的に抑制することができる。 我々は新しいDDシーケンスを提案し、TLSに適した動的デカップリングプロトコルを設計した。 PMME-consistent frameworkを用いて、より強い低周波抑制とベルベースの忠実度と絡み合いを著しく延長することができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.347018755209939
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The research on open quantum systems is important for both quantum computing and quantum sensing. So far, we can only use the main equation to make an approximate description. The dynamics of a single Fluxonium qubit under Markovian environment satisfied Lindblad Master Equation. In experiments, pulse sequence dynamic decoupling (DD) can enhance the coherence of qubits and effectively suppress noise. Two Fluxonium qubits sensitive to two-level systems (TLS) noise. TLS formed by material defects results in noise with significant non-Markovian characteristics. The dynamics of non-Markovian noise satisfied the post Markov Master Equation (PMME). The TLS noise spectrum is mainly concentrated in low frequencies, so traditional DD cannot effectively suppress TLS noise. The relaxation and dephasing behavior with a complex dynamic characteristics. Based on Ornstein-Uhlenbeck process, we put forward a novel DD sequence and design a TLS-tailored dynamical decoupling protocol by optimizing pulse locations to minimize noise power spectral overlap with the Lorentzian shape. Using PMME-consistent framework, we can obtain a stronger low frequency suppression and significantly prolong both Bell-based fidelity and entanglement. We explore specific DD design and precise modeling of entanglement dynamics under non-Markovian TLS noise. Our dynamical decoupling protocol can effectively improve entanglement gates fidelity in NISQ quantum devices.
• Abstract（参考訳）: オープン量子システムの研究は、量子コンピューティングと量子センシングの両方において重要である。 これまでのところ、主方程式だけで近似的な記述ができる。 マルコフ環境下での1つのフルクソニウム量子ビットの力学はリンドブラッドマスター方程式を満足させた。 実験では、パルスシーケンスダイナミックデカップリング(DD)は量子ビットのコヒーレンスを高め、ノイズを効果的に抑制することができる。 2レベルシステム(TLS)ノイズに敏感な2つのFluxonium量子ビット。 材料欠陥によって形成されたTLSは、マルコフ的でない重要な特性を持つノイズをもたらす。 非マルコフノイズの力学はマルコフマスター方程式(PMME)を満足させた。 TLSノイズスペクトルは主に低周波数に集中しているため、従来のDDはTLSノイズを効果的に抑制できない。 複雑な動的特性を持つ緩和と脱落挙動。 Ornstein-Uhlenbeck法に基づき,ローレンツ形状と重なるノイズパワーのスペクトルを最小化するためにパルス位置を最適化し,新しいDDシーケンスとTLS調整された動的デカップリングプロトコルを設計した。 PMME-consistent frameworkを用いて、より強い低周波抑制とベルベースの忠実度と絡み合いを著しく延長することができる。 非マルコフ型TLS雑音下での絡み合い力学の特定DD設計と精密モデリングについて検討する。 我々の動的デカップリングプロトコルは、NISQ量子デバイスにおける絡み合いゲートの忠実度を効果的に改善できる。

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