論文の概要: Enhancing qubit readout fidelity with two-mode squeezing of the coherent measurement signal

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.15804v1
• Date: Mon, 16 Mar 2026 18:34:24 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-18 17:42:06.94613
• Title: Enhancing qubit readout fidelity with two-mode squeezing of the coherent measurement signal
• Title（参考訳）: コヒーレント測定信号の2モードスクイーズによる量子ビット読み出し精度の向上
• Authors: Baleegh Abdo, William Shanks, Oblesh Jinka, J. R. Rozen,
• Abstract要約: 高忠実な量子非劣化量子ビットの読み出しは、大規模で強力な量子コンピュータの実現に重要である。 ここでは、増幅された読み出し信号の2モード圧縮状態と非退化増幅器のアイドラー周波数を同時に測定することにより、量子ビット読み出し精度を向上させる。 このような読み出し方式は、出力チェーンが付加する増幅利得とノイズのすべての実用的な値に対する読み出し精度の向上を示し、大きな量子プロセッサで使用される周波数多重設定と完全に互換性がある。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The ability to perform high-fidelity quantum nondemolition qubit readout is pivotal for the realization of large and powerful quantum computers. Such readout of superconducting qubits is generally enabled by amplifying the weak dispersive measurement signals using phase-preserving quantum-limited Josephson amplifiers with sufficient gain to dilute the contribution of the added noise by the output chain. Here, we further enhance the qubit readout fidelity by (1) simultaneously measuring the two-mode squeezed states of the amplified readout signals at the signal and idler frequencies of the nondegenerate amplifier and (2) coherently combining them at the classical processing stage following a relative rotation that maximizes the signal to noise ratio of the qubit-encoded readout quadrature. Such readout scheme exhibits enhancement in the readout fidelity for all practical values of amplifier gain and noise added by the output chain and is fully compatible with frequency multiplexed setups used in large quantum processors.
• Abstract（参考訳）: 大規模で強力な量子コンピュータの実現には、高忠実な量子非復号量子ビットの読み出しが重要である。 このような超伝導量子ビットの読み出しは、位相保存量子制限ジョセフソン増幅器を用いて弱い分散測定信号を増幅することで、出力チェーンによる付加ノイズの寄与を減らし、一般的に可能となる。 ここでは、(1)増幅された読み出し信号の信号と非退化増幅器のアイドラー周波数の2モード圧縮状態を同時に測定し、(2)量子符号化読出し信号の雑音比に対する信号を最大化する相対回転に続いて、古典的な処理段階においてそれらをコヒーレントに結合することにより、量子ビット読み出し精度をさらに向上する。 このような読み出し方式は、出力チェーンが付加する増幅利得とノイズのすべての実用的な値に対する読み出し精度の向上を示し、大きな量子プロセッサで使用される周波数多重設定と完全に互換性がある。

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