論文の概要: Crosstalk-robust superconducting two-qubit geometric gates using tunable couplers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.08861v1
- Date: Fri, 10 Apr 2026 01:49:10 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-13 17:57:53.629213
- Title: Crosstalk-robust superconducting two-qubit geometric gates using tunable couplers
- Title（参考訳）: 可変カプラを用いたクロストーク・ロバスト超伝導2ビット幾何ゲート
- Authors: Bo-Xun Deng, Jia-Qi Hu, Cheng-Yun Ding, Zheng-Yuan Xue, Tao Chen,
- Abstract要約: 2ビット超伝導ゲートは回路レイアウトを簡素化し、周波数混雑を軽減する。
クロストークの抑制とゲート持続時間の短縮の間にトレードオフが存在する。
本稿では, クロストークロバスト性に着目した, カプラ支援型超伝導2ビット形状ゲートスキームを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.157165051441069
- License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
- Abstract: The design of coupler-based superconducting two-qubit gates simplifies circuit layout and alleviate frequency crowding, thereby enhancing the scalability and flexibility of quantum chips. However, in such architectures, a trade-off often exists between suppressing crosstalk and reducing gate duration, and how to achieve synergistic optimization of both remains an open challenge. To address this, this paper proposes a coupler-assisted superconducting two-qubit geometric gate scheme oriented towards crosstalk robustness. By introducing additional parametric degrees of freedom, the scheme steers the system evolution along desired trajectories, thereby flexibly avoiding crosstalk-sensitive operational regions. Numerical simulations demonstrate that the proposed scheme can effectively suppress crosstalk errors while enabling fast gate operations, and exhibits strong robustness against typical experimental imperfections such as qubit frequency drift. Moreover, even when accounting for unavoidable high-frequency oscillation terms and qubit decoherence in realistic physical systems, our crosstalk-robust two-qubit geometric gates still achieve high fidelity. This work provides a feasible pathway toward robust and efficient two-qubit gate implementation in superconducting quantum computation.
- Abstract（参考訳）: カプラ型超伝導2ビットゲートの設計により、回路レイアウトが簡単になり、周波数混雑が軽減され、量子チップのスケーラビリティと柔軟性が向上する。
しかし、そのようなアーキテクチャでは、クロストークの抑制とゲート長の短縮の間にトレードオフが存在し、両者の相乗的最適化を実現する方法はオープンな課題である。
そこで本研究では,クロストークロバスト性に着目した超伝導2量子ゲート方式を提案する。
追加のパラメトリック自由度を導入することで、このスキームは所望の軌道に沿ってシステムの進化を制御し、クロストークに敏感な運用領域を柔軟に回避する。
数値シミュレーションにより,提案手法は高速ゲート操作を可能とし,クロストークの誤りを効果的に抑制し,キュービット周波数ドリフトなどの実験的な欠陥に対して強い堅牢性を示す。
さらに、現実的な物理システムにおいて、避けられない高周波発振項や量子デコヒーレンスを考慮しても、クロストーク・ロストな2量子幾何ゲートは高い忠実性が得られる。
この研究は超伝導量子計算におけるロバストで効率的な2ビットゲート実装への実現可能な経路を提供する。
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