論文の概要: Readout-Induced Leakage in Superconducting Circuits with Nonlinear Couplings

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.16055v1
• Date: Sun, 14 Jun 2026 23:06:31 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-16 16:21:34.009851
• Title: Readout-Induced Leakage in Superconducting Circuits with Nonlinear Couplings
• Title（参考訳）: 非線形結合を有する超電導回路におけるリードアウト誘起漏れ
• Abstract要約: 超伝導回路では、駆動誘起不必要な遷移は読み出し電力を制限する。 ネイティブ非線形キュービット・リードアウト共振器結合は、従来の線形ハイブリダイゼーションの代替として有望である。 このような結合だけでは、駆動誘起遷移を排除したり、必ずしも抑制したりはしない。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.070451821807499
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In superconducting circuits, drive-induced unwanted transitions limit the readout power, thereby constraining readout speed and fidelity. When such transitions excite the qubit into leakage states, they produce correlated errors that are particularly harmful for quantum error correction. Native nonlinear qubit-readout resonator coupling is a promising alternative to conventional linear hybridization because it provides intrinsic Purcell protection and stricter selection rules for multiphoton processes. In realistic devices, however, we show that such a coupling alone neither eliminates nor necessarily suppresses drive-induced transitions. Instead, if not appropriately engineered, these couplings often worsen the situation by introducing additional parasitic processes. Moreover, the rates of these unwanted transitions remain sensitive to the choice of readout frequency, regardless of the coupling mechanism. We demonstrate that readout-induced leakage can thus vary by orders of magnitude even when readout frequencies differ by less than ~7%. Our results establish that the benefits of native nonlinear couplings are realized only through informed device design, including the spectral placement of relevant auxiliary modes and elimination of parasitic ones.
• Abstract（参考訳）: 超伝導回路では、駆動誘起不必要な遷移が読み出し電力を制限し、読み出し速度と忠実さを制限している。 このような遷移が量子ビットを漏れ状態に励起すると、量子エラー訂正に特に有害な相関エラーが発生する。 多光子プロセスに対する本質的なパーセル保護と厳密な選択規則を提供するため、ネイティブ非線形キュービット・リードアウト共振器結合は従来の線形ハイブリダイゼーションの代替として有望である。 しかし、現実的な装置では、そのような結合だけでは駆動誘起遷移を排除せず、必ずしも抑制しない。 代わりに、適切に設計されていない場合、これらの結合は、追加の寄生的プロセスを導入することで状況を悪化させる。 さらに、結合機構に関係なく、これらの不要な遷移の速度は、リードアウト周波数の選択に敏感である。 その結果,リードアウト周波数が約7%以下である場合でも,リードアウトによるリークは桁違いに変化することがわかった。 この結果から, 固有非線形結合の利点は, 関連する補助モードのスペクトル配置や寄生生物の除去など, インフォメーションデバイス設計によってのみ実現されることが判明した。

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