論文の概要: Pareto-Front Engineering of Dynamical Sweet Spots in Superconducting Qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.19209v1
• Date: Tue, 27 Jan 2026 05:23:53 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-01-28 15:26:51.187608
• Title: Pareto-Front Engineering of Dynamical Sweet Spots in Superconducting Qubits
• Title（参考訳）: 超伝導量子ビットにおけるダイナミックスウィートスポットのパレットフラント工学
• Authors: Zhen Yang, Shan Jin, Yajie Hao, Guangwei Deng, Xiu-Hao Deng, Re-Bing Wu, Xiaoting Wang,
• Abstract要約: ダイナミックなスイートスポット(DSS)で超伝導量子ビットを操作すること 完全パラメータ化・多目的周期流変調フレームワークを提案する。 現実的な雑音スペクトルを持つフラキソニウム量子ビットに対しては,T_$を3～5の係数で向上させる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.422813070707951
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Operating superconducting qubits at dynamical sweet spots (DSSs) suppresses decoherence from low-frequency flux noise. A key open question is how long coherence can be extended under this strategy and what fundamental limits constrain it. Here we introduce a fully parameterized, multi-objective periodic-flux modulation framework that simultaneously optimizes energy relaxation $T_1$ and pure dephasing $T_φ$, thereby quantifying the tradeoff between them. For fluxonium qubits with realistic noise spectra, our method enhances $T_φ$ by a factor of 3-5 compared with existing DSS strategies while maintaining $T_1$ in the hundred-microsecond range. We further prove that, although DSSs eliminate first-order sensitivity to low-frequency noise, relaxation rate cannot be reduced arbitrarily close to zero, establishing an upper bound on achievable $T_1$. At the optimized working points, we identify double-DSS regions that are insensitive to both DC and AC flux, providing robust operating bands for experiments. As applications, we design single- and two-qubit control protocols at these operating points and numerically demonstrate high-fidelity gate operations. These results establish a general and useful framework for Pareto-front engineering of DSSs that substantially improves coherence and gate performance in superconducting qubits.
• Abstract（参考訳）: 動的スイートスポット(DSS)における超伝導量子ビットの動作は、低周波フラックスノイズによるデコヒーレンスを抑制する。 鍵となるオープンな疑問は、この戦略の下でいつまでコヒーレンスを拡張できるか、それを制限する基本的な制限は何かである。 ここでは、エネルギー緩和を同時に最適化し、T_φ$を純粋に軽視し、それらの間のトレードオフを定量化する、完全にパラメータ化された多目的周期流束変調フレームワークを紹介する。 現実的な雑音スペクトルを持つフラキソニウム量子ビットに対しては、100マイクロ秒範囲でT_1$を維持しながら既存のDSS戦略と比較して3～5倍のT_φ$を向上する。 さらに、DSSは低周波雑音に対する1次感度を除去するが、緩和速度を任意に0に下げることができず、達成可能な$T_1$の上限を確立することができる。 最適化作業点において、直流および交流フラックスに敏感でない二重DSS領域を特定し、実験のために堅牢な動作帯域を提供する。 応用として,これらの操作点において単一および2量子制御プロトコルを設計し,高忠実度ゲート操作を数値的に示す。 これらの結果は、超伝導量子ビットにおけるコヒーレンスとゲート性能を大幅に改善するDSSのパレートフロントエンジニアリングのための汎用的で有用なフレームワークを確立する。

関連論文リスト

• Minimal-Energy Optimal Control of Tunable Two-Qubit Gates in Superconducting Platforms Using Continuous Dynamical Decoupling [0.0]
  本稿では, 連続動的デカップリング(CDD)による超伝導プラットフォームにおける高忠実エンタングルゲート生成手法を提案する。 我々は, 残留結合, キャリブレーションドリフト, 準静音を抑え, 安定した有効ハミルトニアンとなる。 これらの結果は,超伝導エンタングゲートを設計するための実用的かつ耐雑音性の高いスキームとして,CDDによる変分幾何最適制御を確立した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-01-15T14:35:33Z)
• Optimal High-probability Convergence of Nonlinear SGD under Heavy-tailed Noise via Symmetrization [50.49466204159458]
  雑音対称性に基づく2つの新しい推定器を提案する。 よりシャープな分析と改善されたレートを提供します。 モーメントと対称雑音を仮定する作業と比較して、よりシャープな解析と改善率を提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-07-12T00:31:13Z)
• 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)
• Remote Entangling Gates for Spin Qubits in Quantum Dots using a Charge-Sensitive Superconducting Coupler [0.2796197251957245]
  電荷感応性超伝導カプラを用いた量子ドットにおける2つのスピン量子ビット間のマイクロ波活性化CZゲートを実現する手法を提案する。 我々は1/fbeta$の電荷雑音の存在下でゲート性能を正確にモデル化する非マルコフ時間領域シミュレーションを開発した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-09-13T15:31:10Z)
• Function Approximation for Reinforcement Learning Controller for Energy from Spread Waves [69.9104427437916]
  マルチジェネレータ・ウェーブ・エナジー・コンバータ(WEC)は、スプレッド・ウェーブと呼ばれる異なる方向から来る複数の同時波を処理しなければならない。 これらの複雑な装置は、エネルギー捕獲効率、維持を制限する構造的ストレスの低減、高波に対する積極的な保護という複数の目的を持つコントローラを必要とする。 本稿では,システム力学のシーケンシャルな性質をモデル化する上で,ポリシーと批判ネットワークの異なる機能近似について検討する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-04-17T02:04:10Z)
• A Specialized Semismooth Newton Method for Kernel-Based Optimal Transport [92.96250725599958]
  カーネルベース最適輸送(OT)推定器は、サンプルからOT問題に対処するための代替的機能的推定手順を提供する。 SSN法は, 標準正規性条件下でのグローバル収束率$O (1/sqrtk)$, 局所二次収束率を達成できることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-10-21T18:48:45Z)
• Erasure qubits: Overcoming the $T_1$ limit in superconducting circuits [105.54048699217668]
  振幅減衰時間である$T_phi$は、超伝導回路の量子忠実度を制限する主要な要因として長い間存在してきた。 本稿では、振幅減衰誤差を検出して消去誤差に変換する方法で、量子ビットを設計し、従来のT_phi$制限を克服する手法を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-08-10T17:39:21Z)
• Stabilizing and improving qubit coherence by engineering noise spectrum of two-level systems [52.77024349608834]
  超伝導回路は量子コンピューティングの主要なプラットフォームである。 アモルファス酸化物層内の電荷変動器は、低周波1/f$の電荷ノイズと高周波誘電損失の両方に寄与する。 本稿では,TLS雑音スペクトル密度の工学的手法により,有害な影響を軽減することを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-06-21T18:37:38Z)

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。