論文の概要: Active interference suppression in frequency-division-multiplexed quantum gates via off-resonant microwave tones
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.14547v1
- Date: Wed, 21 Jan 2026 00:06:53 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-01-22 21:27:50.1874
- Title: Active interference suppression in frequency-division-multiplexed quantum gates via off-resonant microwave tones
- Title（参考訳）: オフ共振マイクロ波トーンによる周波数分割多重量子ゲートのアクティブ干渉抑制
- Authors: Haruki Mitarai, Yukihiro Tadokoro, Hiroya Tanaka,
- Abstract要約: 周波数分割多重同時ゲート動作に対するアクティブ干渉抑制法を提案する。
オフ共鳴マイクロ波トーンを取り入れることで,マイクロ波トーン数の逆2乗に比例してゲートが減少することがわかった。
本手法は,周波数分割多重化量子ゲートの性能向上に有効である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.0068173369769948
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: An increase in the number of control lines between the quantum processors and the external electronics constitutes a major bottleneck in the realization of large-scale quantum computers. Frequency-division multiplexing is expected to enable multiple qubits to be controlled through a single microwave cable; however, interference from off-resonant microwave tones hinders precise qubit control. Here, we propose an active interference suppression method for frequency-division-multiplexed simultaneous gate operations. We demonstrate that deliberate incorporation of off-resonant microwave tones improves the accuracy of single-qubit gates. Specifically, we find that by incorporating off-resonant orthogonal or quasi-orthogonal microwave tones, the gate infidelity decreases proportionally to the inverse square of the number of microwave tones. Furthermore, we show that fast oscillations neglected under the rotating wave approximation degrade gate fidelity, and that this degradation can be mitigated through optimized frequency allocation. Our approach is simple yet effective for improving the performance of frequency-division-multiplexed quantum gates.
- Abstract（参考訳）: 量子プロセッサと外部エレクトロニクス間の制御線の増加は、大規模量子コンピュータの実現において大きなボトルネックとなっている。
周波数分割多重化により、複数のキュービットを単一のマイクロ波ケーブルで制御することが期待されているが、オフ共振マイクロ波の干渉は正確なキュービット制御を妨げる。
本稿では,周波数分割多重同時ゲート動作に対するアクティブ干渉抑制手法を提案する。
オフ共振マイクロ波トーンの故意な組み込みはシングルキュービットゲートの精度を向上させることを実証する。
具体的には,非共振形直交形あるいは準直交形マイクロ波トーンを組み込むことで,マイクロ波トーン数の逆2乗に比例してゲートの不忠実度が減少することがわかった。
さらに、回転波近似の下で無視される高速発振は、ゲートの忠実度を劣化させ、この劣化を最適化周波数割り当てにより緩和できることを示す。
本手法は,周波数分割多重化量子ゲートの性能向上に有効である。
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