論文の概要: Extensible Fluxonium Architecture Using Tunable Couplers with Low Shunt Capacitance

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.01647v1
• Date: Mon, 01 Jun 2026 03:55:56 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-02 21:34:29.960598
• Title: Extensible Fluxonium Architecture Using Tunable Couplers with Low Shunt Capacitance
• Title（参考訳）: 低シャント容量チューナブルカップラーを用いた拡張可能なフラクソニウムアーキテクチャ
• Authors: Peng Zhao, Peng Xu, Zheng-Yuan Xue,
• Abstract要約: 2次元格子におけるフラキソニウム量子ビットのスケールアップアーキテクチャを提案する。 本研究では,フラキソニウム量子ビット間の可変相互作用を実現するために,低シャント容量結合器を提案する。 本研究では,2次元グリッド上で複数の接続をサポートしながら,スペクトル誤差の少ない高速かつ高忠実なゲートの実現を実証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 12.775913749370083
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Fluxonium qubits have demonstrated high-fidelity operations and long coherence times in small-scale systems, highlighting their promise for quantum computing. However, large-scale integration into a high-performance two-dimensional (2D) qubit array remains the central challenge for practical applications. In this work, we introduce an extensible architecture for scaling up fluxonium qubits in 2D grids. To address the key challenges, namely achieving controllable strong interaction and high connectivity for qubits featuring small shunting capacitors (footprints), we propose using low-shunt-capacitance couplers to enable tunable interactions between fluxonium qubits. When embedded into 2D square lattices, large couplings can be achieved even with relatively small coupling capacitances, thus enabling multiple connections with sufficient capacitance budget. We further propose coupler realizations based on generalized flux qubit circuits, specifically the quarton and the fluxonium, and demonstrate that both enable fast, high-fidelity gates with low spectator errors, while supporting multiple connections on 2D grids.
• Abstract（参考訳）: Fluxonium qubitsは、小型システムにおける高忠実度演算と長いコヒーレンス時間を示し、量子コンピューティングに対する彼らの約束を強調している。 しかし、高性能な2次元(2次元)量子ビットアレイへの大規模統合は、実用上重要な課題である。 本研究では,フラクソニウム量子ビットを2次元グリッドでスケールアップするための拡張可能なアーキテクチャを提案する。 そこで本研究では,フッソニウム量子ビット間の調整可能な相互作用を実現するために,フッソニウム量子ビット間の低シャントキャパシタンス結合器(フットプリント)を用いた量子ビットの制御可能な高接続性を実現することを提案する。 2次元の正方形格子に埋め込むと、比較的小さな結合容量でも大きなカップリングが達成され、十分な容量の予算で複数の接続が可能となる。 さらに、一般化されたフラックスキュービット回路、特にクォートンとフラクソニウムに基づくカプラ実現法を提案し、2Dグリッド上の複数接続をサポートしながら、スペクトル誤差の少ない高速かつ高忠実なゲートの実現を実証した。

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