論文の概要: High-yield integration design of fixed-frequency superconducting qubit systems using siZZle-CZ gates
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.21537v2
- Date: Tue, 24 Mar 2026 03:21:09 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-25 12:42:17.604783
- Title: High-yield integration design of fixed-frequency superconducting qubit systems using siZZle-CZ gates
- Title（参考訳）: siZle-CZゲートを用いた固定周波数超伝導量子ビット系の高収率積分設計
- Authors: Kazuhisa Ogawa, Yutaka Tabuchi, Makoto Negoro,
- Abstract要約: 固定周波数トランスモン量子ビットは、大規模量子コンピューティングのための有望なプラットフォームである。
siZle-CZゲートはクロス共振(CR)ゲートに代えて,スケーラブルで高速な衝突特性を有することを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.09176056742068811
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Fixed-frequency transmon qubits, characterized by simple architectures and long coherence times, are promising platforms for large-scale quantum computing. However, the rapidly increasing frequency collisions, which directly reduce the fabrication yield, hinder scaling, especially in cross-resonance (CR) gate-based architectures, wherein the restricted drive frequency severely limits the available design space. We investigate the Stark-induced ZZ by level excursions (siZZle) gate, which relaxes this limitation by allowing arbitrary drive-frequency choices. Extensive numerical analyses across a broad parameter range -- including the far-detuned regime that has received negligible prior attention -- reveal wide operating windows that support controlled-Z (CZ) fidelities >99.6%. Leveraging these windows, we design lattice architectures containing >1000 qubits, showing that even under 0.25% fabrication-induced frequency dispersion, the zero-collision yields in square and heavy-hexagonal lattices reach 80% and 100%, respectively. Thus, the siZZle-CZ gate is a scalable and collision-robust alternative to the CR gate, offering a viable route toward high-yield fixed-frequency transmon quantum processors.
- Abstract（参考訳）: 固定周波数トランスモン量子ビットは、単純なアーキテクチャと長いコヒーレンス時間によって特徴づけられ、大規模量子コンピューティングのための有望なプラットフォームである。
しかし、製造効率を直接的に低下させる周波数衝突は、特にクロス共振(CR)ゲートベースアーキテクチャにおけるスケーリングを妨げ、制限された駆動周波数は利用可能な設計空間を著しく制限する。
本稿では、スターク誘導ZZゲート(siZZle)を用いて、任意の駆動周波数選択を行うことで、この制限を緩和する。
広範囲のパラメータ範囲にわたる大規模な数値解析 - 無視できない事前の注意を払われた極秘制度を含む - により、コントロールZ(CZ)フィデリティ(99.6%)をサポートする広い操作ウィンドウが明らかになった。
これらのウインドウを応用して、1000量子ビットの格子構造を設計し、0.25%の加工誘起周波数分散でも、正方形格子と重六角形格子のゼロ衝突収率は、それぞれ80%と100%であることを示した。
したがって、siZle-CZゲートはCRゲートに代わる拡張性があり、高収率の固定周波数トランスモン量子プロセッサへの実行可能な経路を提供する。
関連論文リスト
- Mitigating crosstalk errors for simultaneous single-qubit gates on a superconducting quantum processor [59.06950309601253]
超伝導量子プロセッサ上の単一量子ビットゲートは、通常は専用の制御線を介して印加されるマイクロ波パルスを用いて実装される。
これらのマイクロ波パルスは、容量結合と波動関数の重なりに起因するクロストークによって、他の量子ビットを駆動する。
クロストークと周波数群集は、孤立ゲートに対する単一ビット同時動作における誤差を増加させる。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-03-11T17:47:32Z) - Flux-Activated Resonant Control of a Bosonic Quantum Memory [63.35373457838474]
ボソニック回路量子電磁力学(英語版)(cQED)は長寿命超伝導空洞をコヒーレントに制御する。
3次元超伝導キャビティに収容された長寿命ボソニックメモリをオンチップフラックス制御アーキテクチャに統合する。
メモリ内の任意のFockレベル間の効率的な任意の回転を実現する。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-02-20T10:22:53Z) - Above 99.9% Fidelity Single-Qubit Gates, Two-Qubit Gates, and Readout in a Single Superconducting Quantum Device [58.154405222706146]
2つのトランスモンキュービットがチューナブルカプラを介して結合された超伝導回路におけるキュービットカップラー結合強度のチューニングは、高忠実度単一および2キュービットゲートを可能にする。
我々は、平均で40hのCZゲート忠実度99.93%、同時シングルキュービットゲート忠実度99.98%、単一デバイスで99.94%以上の読み出し忠実度を達成する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-08-22T14:49:47Z) - Multi-Target Rydberg Gates via Spatial Blockade Engineering [47.582155477608445]
マルチターゲットゲートは、量子誤り訂正のためのシンドローム抽出におけるゲート深さを減らすことができる。
単一種中原子プラットフォーム上での単一制御マルチターゲットCZotimes Nゲートを提案する。
我々は、CZZゲートとCZZZゲートの滑らかな制御パルスを合成し、それぞれ99.55%と99.24%の忠実度を達成する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-04-21T17:59:56Z) - High-fidelity and robust controlled-Z gates implemented with Rydberg atoms via echoing rapid adiabatic passage [1.9740340407915986]
我々は中性原子Rydbergプラットフォーム上で高忠実性制御Z(CZ)ゲートを実現するための高速断熱経路スキームを提案する。
アルカリ原子パラメータを用いて0.9995以上の忠実度を有するCZゲートと0.999を超える忠実度を有するCCZゲートを予測した。
提案手法は、駆動磁場の変動や現実的なデコヒーレンス効果に非常に頑健であり、将来の量子情報処理応用の可能性を秘めている。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-08-29T05:34:34Z) - High-fidelity transmon coupler activated CCZ gate on fluxonium qubits [0.0]
本研究では,カプラ上のマイクロ波パルスによって活性化されるトランスモン量子ビットを介して容量的に接続されたフラキソニウム上で,高忠実なCCZゲートを動作させる新しい方法を提案する。
ノイズレスモデルでは,95n長ゲートの99.99%以上の忠実度を実測回路パラメータで数値シミュレーションし,従来のデコヒーレンス率で約0.25%の誤差を推定する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-08-29T11:36:19Z) - Direct pulse-level compilation of arbitrary quantum logic gates on superconducting qutrits [36.30869856057226]
任意のqubitおよびqutritゲートを高忠実度で実現でき、ゲート列の長さを大幅に削減できることを示す。
最適制御ゲートは少なくとも3時間ドリフトでき、同じ校正パラメータを全ての実装ゲートに利用できることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-07T22:15:43Z) - Extensible circuit-QED architecture via amplitude- and
frequency-variable microwaves [52.77024349608834]
固定周波数キュービットとマイクロ波駆動カプラを組み合わせた回路QEDアーキテクチャを提案する。
ドライブパラメータは、選択的な2ビット結合とコヒーレントエラー抑制を可能にする調整可能なノブとして現れる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-04-17T22:49:56Z) - Scalable High-Performance Fluxonium Quantum Processor [0.0]
クロストークが抑制されたコンパクトな高コヒーレンスフラクソニウムに基づく超伝導量子情報プロセッサを提案する。
クロス共鳴制御NOTと差動AC-Stark制御Z演算を数値的に検討し、最大1GHzの量子ビットデチューニング帯域に対する低ゲート誤差を明らかにする。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-01-23T21:49:04Z)
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。