論文の概要: Fluxon Time-Delay Readout of a Superconducting Qubit Protected by a Spectral Gap in a Josephson Transmission Line
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.13175v1
- Date: Fri, 13 Mar 2026 17:10:56 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-16 17:38:12.20787
- Title: Fluxon Time-Delay Readout of a Superconducting Qubit Protected by a Spectral Gap in a Josephson Transmission Line
- Title（参考訳）: ジョセフソン伝送線路におけるスペクトルギャップで保護された超電導量子ビットのフラクソン時間遅延読み出し
- Authors: Shunsuke Kamimura, Aree Taguchi, Masamitsu Tanaka, Tsuyoshi Yamamoto,
- Abstract要約: 単一磁束量子(SFQ)の時間遅延に基づく超伝導量子ビットの量子状態の読み出し方式を理論的に検討する。
トランスモンキュービットとジョセフソン伝送線路(JTL)の容量結合に基づく時間遅延読み出しについて具体的に検討する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.32798785401411196
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We theoretically investigate a readout scheme of the quantum state of a superconducting qubit based on time delay of a single flux quantum (SFQ), also known as a fluxon, propagating in a Josephson transmission line (JTL). We concretely study the time-delay readout based on capacitive coupling between a transmon qubit and a JTL, and we evaluate the time delay depending on the qubit state. We also reveal a feature of the absence of fluxon pinning and exponential suppression of nonadiabatic transitions caused by the propagating fluxon, which is advantageous for the time-delay readout. We extend the analysis to a multi-level transmon as well. Owing to the spectral gap in the JTL, the radiative decay of the qubit mediated by the JTL is exponentially suppressed, and thus the transmission line itself also serves as a filter protecting the qubit. The readout scheme requires neither complicated wiring to low-temperature stages nor bulky microwave components, which are bottlenecks for integration of a large-scale superconducting quantum computer.
- Abstract（参考訳）: 理論的には、ジョセフソン伝送線路(JTL)で伝播する単一フラックス量子(SFQ)の時間遅延に基づく超伝導量子ビットの量子状態の読み出し方式を理論的に検討する。
本研究では,トランスモンキュービットとJTLの容量結合に基づく時間遅延読み出しを具体的に検討し,キュービットの状態に応じて時間遅延を評価する。
また, フラクトンピンニングの欠如と, 伝播フラクトンによる非断熱遷移の指数的抑制が, 時間遅れの読み出しに有利であることを示す。
分析を多層トランスモンにも拡張する。
JTLのスペクトルギャップにより、JTLによって媒介されるクビットの放射減衰が指数関数的に抑制され、送信線自体もクビットを保護するフィルタとして機能する。
読み出し方式では、高温のステージへの複雑な配線や、大規模な超伝導量子コンピュータの統合のボトルネックとなるバルクマイクロ波部品は必要としない。
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