論文の概要: Global Parametric Gates for Multi-qubit Entanglement
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.01826v1
- Date: Mon, 05 Jan 2026 06:44:42 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-01-06 16:25:22.786994
- Title: Global Parametric Gates for Multi-qubit Entanglement
- Title（参考訳）: マルチキュービットエンタングルメントのためのグローバルパラメトリックゲート
- Authors: Jize Yang, Lin Guo, Haonan Xiong, Jiahui Wang, Yan Li, Yunfan Yang, Chenjie An, Hongyi Zhang, Luyan Sun, Yipu Song, Luming Duan,
- Abstract要約: 一つのステップで複数ビットの絡み合った状態を生成するグローバルパラメトリックゲートを提案し,実験的に実証する。
計算量子ビットに対して正確なデチューニングで共通の量子ビットにパラメトリックドライブを適用することで、99.4%pm0.2%の状態忠実度を持つ2, 3, 4量子ビットの絡み合わせを直接生成する。
この方式はマイクロ波駆動のみを使用して効率よく再構成可能な制御を可能にし、固定周波数キュービットと互換性がある。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 18.17425260786108
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We propose and experimentally demonstrate a global parametric gate that generates multi-qubit entangled states in a single step. By applying a parametric drive to a common qubit at precise detunings relative to computational qubits, we directly produce two-, three-, and four-qubit entanglement with state fidelities of 99.4\%\pm0.2\%, 93.4\%\pm0.3\%, and 91.4\%\pm0.3\%, respectively. This scheme enables efficient, reconfigurable control using only microwave drives and is compatible with fixed-frequency qubits. Error analyses indicate that infidelity stems primarily from decoherence and coherent control errors, with negligible contributions from static ZZ coupling and flux noise. Furthermore, simulations with state-of-the-art parameters predict this global gate can generate high-fidelity (99.70\%) entanglement in systems of up to six qubits.
- Abstract（参考訳）: 一つのステップで複数ビットの絡み合った状態を生成する大域パラメトリックゲートを提案し,実験的に実証する。
計算量子ビットに対する正確なデチューニングにおいて、パラメトリックドライブを適用することで、それぞれ99.4\%\pm0.2\%、93.4\%\pm0.3\%、91.4\%\pm0.3\%の状態忠実度を持つ2ビット、3ビット、4ビットのエンタングルを直接生成する。
この方式はマイクロ波駆動のみを使用して効率よく再構成可能な制御を可能にし、固定周波数キュービットと互換性がある。
誤差解析により、不整合は主にデコヒーレンスとコヒーレントな制御誤差に起因することが示され、静的ZZ結合とフラックスノイズは無視できる。
さらに、最先端パラメータによるシミュレーションにより、このグローバルゲートは最大6量子ビットのシステムにおいて、高忠実度(99.70 %)の絡み合いを発生させることができる。
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