論文の概要: Transducer leakage error suppression using invariant-based shortcut

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.14175v1
• Date: Wed, 15 Jul 2026 12:31:13 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-07-17 17:01:32.851973
• Title: Transducer leakage error suppression using invariant-based shortcut
• Title（参考訳）: 不変ショートカットを用いたトランスデューサの漏洩誤り抑制
• Authors: Shi-Qiang Qiao, Zheng Shan, Xue-Ke Song, Shi-Lei Su, Liu Ye, Dong Wang,
• Abstract要約: 本稿では,スピン超電導ハイブリッド量子系におけるトランスデューサの漏洩誤差を抑制する手法を提案する。 最終州の人口密度は、リークエラーの影響を受け、99%以上である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.5887412510708954
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We present a method for suppressing transducer leakage errors in spin-superconducting hybrid quantum systems with the theory of optimal invariant-based shortcut. By mediated virtual photons as a transducer to exchange the energy between the spin qubit and a transmon qubit, the fidelity of the population of the final state features a broad range above 99\% under the influence of leakage error. The leakage probability from computational subspace to non-computational subspace can be effectively suppressed at a lowest value with $0.01$. Based on the optimized pulse control designed by the invariant-based inverse engineering, the high-fidelity quantum iSWAP gate operations and entanglement state preparation within the computational subspace are achieved. {Compared to the traditional $π$ pulse, derivative removal by adiabatic gate, counter-diabatic shortcut schemes, and limited-memory Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno gradient ascent pulse engineering, the optimized shortcut scheme can still achieve a high fidelity with 99\% in the presence of decoherence and control error.} When taking into account the possibility of leakage errors in actual situations, our solution can still largely resist the influence of control errors. The results provides a feasible path for precisely manipulating the quantum state of hybrid quantum systems.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,スピン超電導ハイブリッド量子系におけるトランスデューサの漏洩誤差を最適不変性に基づくショートカット理論を用いて抑制する手法を提案する。 スピン量子ビットとトランモン量子ビットの間でエネルギーを交換するトランスデューサとして仮想光子を介在させることにより、最終状態の集団の忠実度はリークエラーの影響下で99\%以上である。 計算部分空間から非計算部分空間へのリーク確率は、0.01$の最低値で効果的に抑制することができる。 Invariant-based inverse Engineeringによって設計された最適化パルス制御に基づいて、計算部分空間内での高忠実度量子iSWAPゲート演算と絡み合い状態の準備を実現する。 従来の$π$パルス、断熱ゲートによる微分除去、反断熱ショートカットスキーム、限られたメモリのブロイデン・フレッチャー・ゴルトファーブ・シャンノ勾配上昇パルス工学と比較すると、最適化されたショートカットスキームはデコヒーレンスと制御誤差の存在下で99\%の高忠実性を達成することができる。 } 実際の状況におけるリークエラーの可能性を考慮すると,我々のソリューションは制御エラーの影響に大きく抵抗できる。 この結果は、ハイブリッド量子システムの量子状態を正確に操作するための実現可能な経路を提供する。

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