論文の概要: Stroboscopic Stabilization of Cat Qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.08363v1
• Date: Thu, 09 Jul 2026 11:21:04 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-07-10 14:45:27.508408
• Title: Stroboscopic Stabilization of Cat Qubits
• Title（参考訳）: 猫クビットのストロボスコピック安定化
• Abstract要約: キャットキュービットは、論理状態の位相空間分離の増加に伴うビットフリップ誤差の指数的抑制を示す。 既存の実装は、損失のある環境への非線形結合による2光子散逸に依存している。 二次ハミルトニアンによって媒介される補助的な2レベルシステムとの繰り返し相互作用に基づく、根本的に異なる安定化パラダイムを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 39.146761527401424
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Dissipatively stabilized cat qubits provide a promising route toward fault-tolerant quantum computation, exhibiting exponential suppression of bit-flip errors with increasing phase-space separation of the logical states, while incurring only a linear increase in phase-flip errors. Existing implementations rely on engineered two-photon dissipation via nonlinear coupling to a lossy environment, an approach largely confined to superconducting platforms and limited by spurious decay channels and finite dissipation rates. Here, we propose a fundamentally different stabilization paradigm based on repeated interactions with an auxiliary two-level system mediated by a quadratic Hamiltonian, enabling dissipative stabilization without reservoir engineering. Our approach overcomes key limitations of existing schemes and is compatible with a wider class of experimental platforms. Furthermore, it preserves the noise bias and extends to squeezed cat qubits, rendering single-photon loss errors partially correctable.
• Abstract（参考訳）: 散逸的に安定化された猫量子ビットは、フォールトトレラント量子計算への有望な経路を提供し、論理状態の位相空間分離の増加に伴うビットフリップ誤差の指数的抑制を示すと同時に、位相フリップ誤差の線形増加しか生じない。 既存の実装は、損失のある環境への非線形結合による工学的な2光子散逸に依存しており、これは主に超伝導プラットフォームに限定され、急激な減衰チャネルと有限散逸速度によって制限されるアプローチである。 本稿では,二次ハミルトニアンによって媒介される補助的2段階系との繰り返し相互作用に基づく基本的異なる安定化パラダイムを提案し,貯水池工学を使わずに散逸安定化を実現する。 我々のアプローチは既存のスキームの重要な制限を克服し、より広範な実験プラットフォームと互換性がある。 さらに、ノイズバイアスを保ち、圧縮された猫量子ビットにまで拡張し、単一光子損失誤差を部分的に補正できる。

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