論文の概要: Fraxonium: Fractional fluxon states for qudit encoding

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.14586v1
• Date: Thu, 14 May 2026 08:58:07 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-15 21:45:34.735738
• Title: Fraxonium: Fractional fluxon states for qudit encoding
• Title（参考訳）: Fraxonium:quditエンコーディングのためのフラクタルフラクトン状態
• Authors: Luca Chirolli, Valentina Brosco, Uri Vool, Gianluigi Catelani, Luigi Amico,
• Abstract要約: 本稿では, リークエラーから保護されたキュディット系を自然に実現した, スペクトルの他の部分とよく分離した, $d$低層状態の超伝導回路を提案する。 提案プラットフォームは、量子ビットパラダイムを超えて、回路工学と量子コンピューティングの新たな視点を開放する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We propose a superconducting circuit hosting $d$ low-lying states, well separated from the rest of the spectrum, that naturally realizes a qudit system protected from leakage errors. The system represents a generalization of the fluxonium and the low-energy states are constituted by fractional fluxon states, that we call {\it fraxons}, localized in the minima of a suitably designed Josephson potential. The latter is tailored through a Fourier engineering approach, that employs multi-harmonic Josephson building block elements composed by a Josephson junction and an inductance connected in series. We present the spectrum of a $d=4$ and a $d=5$ qudit system and study in detail the qutrit case. We analyze the dipole matrix elements for coupling to radiation and propose a non-Abelian, stimulated Raman adiabatic passage (STIRAP) protocol for single-qutrit gates, that is particularly suited for the present system. The proposed platform opens novel perspectives in circuit engineering and quantum computing beyond the qubit paradigm.
• Abstract（参考訳）: 本稿では, リークエラーから保護されたキュディット系を自然に実現した, スペクトルの他の部分とよく分離した, $d$低層状態の超伝導回路を提案する。 この系はフラキソニウムの一般化を表し、低エネルギー状態は分数フラキソン状態によって構成される。 後者は、ジョセフソン接合と直列連結されたインダクタンスからなる多調和ジョセフソン建築ブロック要素を用いるフーリエ工学的アプローチによって調整される。 我々は、$d=4$と$d=5$qudit系のスペクトルを示し、クォートの場合について詳細に研究する。 本稿では,放射に結合する双極子行列要素を解析し,特に本システムに適した単一量子ゲートのための非アベリア型ラマン断熱路(STIRAP)プロトコルを提案する。 提案プラットフォームは、量子ビットパラダイムを超えて、回路工学と量子コンピューティングの新たな視点を開放する。

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