論文の概要: Parametrically Driven iSWAP Gate Using a Capacitively Shunted Double-Transmon Coupler at the Zero-Flux Sweet Spot
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.27679v1
- Date: Thu, 30 Apr 2026 10:11:21 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-01 16:31:54.039667
- Title: Parametrically Driven iSWAP Gate Using a Capacitively Shunted Double-Transmon Coupler at the Zero-Flux Sweet Spot
- Title（参考訳）: Zero-Flux Sweet Spotにおける容量共振器を用いたパラメトリック駆動型iSWAPゲート
- Authors: Shinichi Inoue, Rui Li, Kentaro Kubo, Yinghao Ho, Yasunobu Nakamura, Hayato Goto,
- Abstract要約: ダブルトランスモンカプラ(DTC)は、2つの高度に調整された固定周波数のトランペットキュービット間の高速で高忠実なCZゲートを可能にする。
最近提案された静電容量型DTC (CSDTC) は、ゼロフラックス付近の広いフラックスバイアス範囲で小さな残留ZZ相互作用を実現する。
偏光駆動型iSWAPゲートを高分解能, 固定周波数のトランペット量子ビット間でゼロフラックスバイアスで動作させる実験を行った。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.5649495995972291
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: A double-transmon coupler (DTC) enables a fast, high-fidelity CZ gate between two highly detuned, fixed-frequency transmon qubits. Moreover, a recently proposed capacitively shunted DTC (CSDTC) realizes a small residual ZZ interaction over a wide flux-bias range around zero flux, eliminating the necessity of static flux biasing while maintaining high CZ-gate fidelity. However, CZ gates with the DTC and CSDTC require baseband flux pulses with large amplitudes, which are vulnerable to pulse distortion and decoherence due to large qubit-coupler hybridization. To address these issues, we experimentally demonstrate a parametrically driven iSWAP gate operated at zero flux bias between highly detuned, fixed-frequency transmon qubits coupled through a CSDTC. Using a simple flux-drive waveform without predistortion, we realize an average gate fidelity of 99.92(2)% at a total gate time of 112 ns. The observed high-fidelity performance is consistent with small qubit-coupler hybridization and small effective ZZ interaction during the gate. Our numerical simulations reproduce the experimentally observed iSWAP interaction rate and effective ZZ interaction, demonstrating the applicability of the theoretical model not only to spectral information but also to time-domain dynamics such as gate operations. These results boost further progress in the research of superconducting quantum computers.
- Abstract（参考訳）: ダブルトランスモンカプラ(DTC)は、2つの高度に調整された固定周波数のトランペットキュービット間の高速で高忠実なCZゲートを可能にする。
さらに,最近提案された容量共振DTC (CSDTC) は, ゼロフラックス付近の広いフラックスバイアス範囲における残留ZZ相互作用を小さくし, 高いCZゲート密度を維持しつつ, 静的フラックスバイアスを不要とした。
しかし、DTCとCSDTCのCZゲートは、大きな振幅を持つベースバンドフラックスパルスを必要とするため、大きなクビットカップラーハイブリッド化によるパルス歪みやデコヒーレンスに弱い。
これらの問題に対処するために、CSDTCを介して結合された高度に変形した、固定周波数のトランペット量子ビット間のゼロフラックスバイアスで作動するパラメトリック駆動iSWAPゲートを実験的に実証した。
プレ歪のない単純なフラックス駆動波形を用いて、平均ゲート忠実度は112 nsで99.92(2)%となる。
観測された高忠実度性能は、ゲート中の小さなキュービットカップラーハイブリッド化と小さな有効ZZ相互作用と一致している。
実験により得られたiSWAP相互作用速度とZZ相互作用を数値シミュレーションにより再現し,スペクトル情報だけでなく,ゲート操作などの時間領域ダイナミクスにも応用可能であることを示す。
これらの結果は超伝導量子コンピュータの研究のさらなる進歩を後押しする。
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