論文の概要: Detailed, interpretable characterization of mid-circuit measurement on a transmon qubit

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.03938v1
• Date: Tue, 03 Feb 2026 19:00:28 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-02-05 19:45:11.233358
• Title: Detailed, interpretable characterization of mid-circuit measurement on a transmon qubit
• Title（参考訳）: トランスモン量子ビットにおける中間回路計測の詳細、解釈可能な特性
• Authors: Piper C. Wysocki, Luke D. Burkhart, Madeline H. Morocco, Corey I. Ostrove, Riley J. Murray, Tristan Brown, Jeffrey M. Gertler, David K. Kim, Nathan E. Miller, Bethany M. Niedzielski, Katrina M. Sliwa, Robin Blume-Kohout, Gabriel O. Samach, Mollie E. Schwartz, Kenneth M. Rudinger,
• Abstract要約: 中間回路計測(MCM)は、量子誤り訂正プロトコルの重要な構成要素である。 我々は、以前はノイズの多い量子ゲートを解釈するために用いられていたエラー生成の形式に適応し、それらのエラープロセスを物理的に意味のある「要素的エラー」の和に分解する。 これらの誤差の大きさが読み出しパルス振幅とどのように異なるのかを詳細に検討し、理論によって予測される分散読み出しの鍵となる特徴を復元し、これらの特徴がわずか数パラメータの縮小モデルを用いてパロニカルにモデル化可能であることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Mid-circuit measurements (MCMs) are critical components of the quantum error correction protocols expected to enable utility-scale quantum computing. MCMs can be modeled by quantum instruments (a type of quantum operation or process), which can be characterized self-consistently using gate set tomography. However, experimentally estimated quantum instruments are often hard to interpret or relate to device physics. We address this challenge by adapting the error generator formalism -- previously used to interpret noisy quantum gates by decomposing their error processes into physically meaningful sums of "elementary errors" -- to MCMs. We deploy our new analysis on a transmon qubit device to tease out and quantify error mechanisms including amplitude damping, readout error, and imperfect collapse. We examine in detail how the magnitudes of these errors vary with the readout pulse amplitude, recover the key features of dispersive readout predicted by theory, and show that these features can be modeled parsimoniously using a reduced model with just a few parameters.
• Abstract（参考訳）: MCM(Mid-circuit Measurement)は、実用規模の量子コンピューティングを実現するために期待される量子エラー訂正プロトコルの重要なコンポーネントである。 MCMは量子機器(量子演算やプロセスの一種)でモデル化することができ、ゲートセットトモグラフィーを用いて自己整合的に特徴づけることができる。 しかし、実験的に推定された量子機器は、しばしばデバイス物理学の解釈や関連が難しい。 この課題に対処するために、以前はノイズの多い量子ゲートを解釈するために用いられていたエラー発生器の形式を、MCMに物理的に意味のある「要素的エラー」の和に分解することで、この問題に対処する。 我々は、振幅減衰、読み出し誤差、不完全な崩壊を含むエラーメカニズムを定量化するために、トランスモン量子ビットデバイスに新しい分析を展開した。 これらの誤差の大きさが読み出しパルス振幅とどのように異なるのかを詳細に検討し、理論によって予測される分散読み出しの鍵となる特徴を復元し、これらの特徴がわずか数パラメータの縮小モデルを用いてパロニカルにモデル化可能であることを示す。

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