論文の概要: Dressed-state relaxation in coupled qubits as a source of two-qubit gate errors

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.11316v1
• Date: Fri, 16 Jan 2026 14:13:59 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-01-19 20:21:50.517318
• Title: Dressed-state relaxation in coupled qubits as a source of two-qubit gate errors
• Title（参考訳）: 2量子ゲート誤差の発生源としての結合量子ビットにおけるドレス状態緩和
• Authors: Ruixia Wang, Jiayu Ding, Chenlu Wang, Yujia Zhang, He Wang, Wuerkaixi Nuerbolati, Zhen Yang, Xuehui Liang, Weijie Sun, Haifeng Yu, Fei Yan,
• Abstract要約: 擬似状態のエネルギー分割に一致する雑音は、量子間結合強度gにより設定され、ゲート性能を劣化させる独自の緩和チャネルを誘導する。 この周波数選択的緩和機構は、プラットフォーム間で普遍的に行われ、ゲート操作中のデコヒーレンス経路の理解を深める。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 17.0488423917103
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Understanding error mechanisms in two-qubit gate operations is essential for building high-fidelity quantum processors. While prior studies predominantly treat dephasing noise as either Markovian or predominantly low-frequency, realistic qubit environments exhibit structured, frequency-dependent spectra. Here we demonstrate that noise at frequencies matching the dressed-state energy splitting--set by the inter-qubit coupling strength g--induces a distinct relaxation channel that degrades gate performance. Through combined theoretical analysis and experimental verification on superconducting qubits with engineered noise spectra, we show that two-qubit gate errors scale predictably with the noise power spectral density at frequency 2g, extending the concept of $T_{1ρ}$ relaxation to interacting systems. This frequency-selective relaxation mechanism, universal across platforms, enriches our understanding of decoherence pathways during gate operations. The same mechanism sets coherence limits for dual-rail or singlet-triplet encodings.
• Abstract（参考訳）: 2量子ゲート演算におけるエラー機構の理解は、高忠実度量子プロセッサの構築に不可欠である。 先行研究は、落音をマルコフ的または低周波的に扱うが、現実的なクビット環境は、構造的、周波数依存のスペクトルを示す。 ここでは、擬似状態エネルギー分割に一致する周波数でのノイズが、量子間結合強度gによって設定され、ゲート性能を劣化させる独自の緩和チャネルを誘導することを示す。 工学的なノイズスペクトルを用いた超伝導量子ビットの理論的解析と実験的検証により、2量子ゲート誤差は周波数2gのノイズパワースペクトル密度で予測可能であり、相互作用系に$T_{1ρ}$緩和の概念を拡張できることを示した。 この周波数選択的緩和機構は、プラットフォーム間で普遍的に行われ、ゲート操作中のデコヒーレンス経路の理解を深める。 同じメカニズムは、デュアルレールまたはシングルトリップレットエンコーディングのコヒーレンス限界を設定する。

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