論文の概要: Non-perturbative CPMG scaling and qutrit-driven breakdown under compiled superconducting-qubit control: a single-qubit study

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.29525v2
• Date: Wed, 01 Apr 2026 03:08:01 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-02 16:44:31.624507
• Title: Non-perturbative CPMG scaling and qutrit-driven breakdown under compiled superconducting-qubit control: a single-qubit study
• Title（参考訳）: 超伝導量子ビット制御による非摂動CPMGスケーリングとクォート駆動破壊 : 単一量子ビット法による研究
• Authors: Jun Ye,
• Abstract要約: 超伝導量子ビットのデコヒーレンスは、マルチレベルダイナミクスと構造化環境騒音の相互作用から生じる。 3レベル超伝導トランスモンのCPMGスケーリングは、1つのキャリブレーション結果、2つの物理的発見と1つの構造的ヌルをもたらす。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.3774562616857717
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Decoherence in superconducting qubits emerges from the interplay of multilevel dynamics and structured environmental noise, yet perturbative models cannot capture all resulting signatures. Here, EmuPlat couples instruction-set-architecture-level waveform generation to the hierarchical equations of motion (HEOM) under $1/f$ non-Markovian pure dephasing. In the resulting non-perturbative regime -- where filter-function predictions become quantitatively uninformative -- CPMG scaling of a three-level superconducting transmon yields one calibration result, two physical findings, and one structural null. Y-CPMG exhibits axis-dependent scaling-law breakdown -- non-monotonic decoherence, partial coherence revival, and pronounced X--Y population asymmetry ($0.204$ vs ${<}\,0.01$) -- driven by third-level anharmonicity amplified by bath memory; X-CPMG maintains well-behaved power-law scaling with a finite-$n$ transient excess consistent with non-Markovian bath-memory effects. The structural null is equally informative: waveform-level differences -- Standard versus VPPU realizations -- remain undetectable across all coupling strengths, establishing that rotating-frame pure-dephasing coupling renders control-layer detail invisible to scaling observables. These findings define testable predictions, the most experimentally accessible requiring only qualitative verification.
• Abstract（参考訳）: 超伝導量子ビットのデコヒーレンスは、マルチレベル力学と構造化された環境ノイズの相互作用から生じるが、摂動モデルでは全てのシグネチャを捉えることはできない。 ここで、EmuPlatは命令セット・アーキテクチャレベルの波形生成と階層運動方程式(HEOM)を1/f$非マルコフ純粋退化に結合する。 フィルタ関数の予測が定量的に非定型化される結果として生じる非摂動状態において、3レベルの超伝導トランスモンのCPMGスケーリングは1つのキャリブレーション結果と2つの物理的発見と1つの構造的ヌルをもたらす。 Y-CPMGは軸依存性のスケーリング法則(非単調なデコヒーレンス、部分的コヒーレンス再生、および発音するX-Y集団非対称性(0.204$対${<}\,0.01$))を示す。 波形レベルの違い -- 標準とVPPUの実現 -- は、すべての結合強度で検出できないままであり、回転フレームの純粋に強調される結合は、可観測体のスケーリングに見えないコントロール層の詳細を表現します。 これらの知見は、検証可能な予測を定義しており、最も実験的に利用できるのは質的検証のみである。

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