論文の概要: Building Block For Universal Continuous Variables Computation In Superconducting Devices
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.00212v2
- Date: Thu, 02 Apr 2026 23:59:32 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-06 17:20:24.108073
- Title: Building Block For Universal Continuous Variables Computation In Superconducting Devices
- Title（参考訳）: 超電導デバイスにおけるユニバーサル連続変数計算のためのブロックの構築
- Authors: Bruno A. Veloso, Ciro M. Diniz, Luiz O. R. Solak, Antonio S. M. de Castro, Daniel Z. Rossatto, Celso J. Villas-Bôas,
- Abstract要約: 連続変数(CV)量子計算は、量子ビットベースの計算に代わるものである。
汎用CVゲートの5つの相互作用をすべて実装した2層超伝導アーキテクチャを数値シミュレーションする。
- 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: Continuous variable (CV) quantum computation offers an alternative to qubit-based computing by exploiting the infinite-dimensional Hilbert space of bosonic modes. Despite recent progress, superconducting platforms have yet to demonstrate a scalable architecture capable of universal computation. Here, we design and numerically simulate a two-layer superconducting architecture that implements all five interactions of the universal CV gate set (rotation, displacement, squeezing, Kerr, and beam splitter) within experimentally accessible regimes. To this end, we employ a DC-SQUID as the bosonic mode, a fluxonium qubit to mediate nonlinear interactions, and two ancillary qubits that enable Gaussian and multi-mode operations. By tuning fluxes and frequencies, we achieve high fidelities ($\geq 98\%$) across all gates within state-of-the-art parameter ranges. The modular nature of the design allows straightforward scaling, establishing a feasible pathway toward high-fidelity, universal CV quantum computation based on superconducting circuits.
- Abstract（参考訳）: 連続変数(CV)量子計算は、ボゾンモードの無限次元ヒルベルト空間を利用する量子ビットベースの計算の代替を提供する。
近年の進歩にもかかわらず、超伝導プラットフォームは普遍計算が可能なスケーラブルなアーキテクチャをまだ実証していない。
ここでは, 汎用CVゲートセット(回転, 変位, スクイーズ, カー, ビームスプリッタ)の5つの相互作用を, 実験可能な状態下で実装した2層超伝導アーキテクチャを設計し, 数値シミュレーションする。
この目的のために、直流SQUIDをボソニックモードとし、非線形相互作用を媒介するフラクソニウム量子ビットと、ガウス演算とマルチモード演算を可能にする2つの補助量子ビットを用いる。
フラックスと周波数をチューニングすることにより、最先端パラメータ範囲内のすべてのゲートに高い忠実度(\geq 98\%$)を達成する。
この設計のモジュラー性は簡単なスケーリングを可能にし、超伝導回路に基づく高忠実で普遍的なCV量子計算への実現可能な経路を確立する。
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