論文の概要: Reconstruction of the noise correlation spectral density from the cavity emission in a two-qubit system
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.15909v1
- Date: Fri, 17 Jul 2026 12:34:08 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-20 17:56:52.849316
- Title: Reconstruction of the noise correlation spectral density from the cavity emission in a two-qubit system
- Title（参考訳）: 2量子系における共振器放射からの雑音相関スペクトル密度の再構成
- Abstract要約: 相関雑音を受ける2つの共振器結合量子ビットの力学について述べる。
共振器の放射はノイズ相関のキャラクタリゼーションを可能にする。
本稿では,基礎となる雑音の種類が不明な場合に,共振器放射から雑音相関スペクトル密度を抽出する手法を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: A significant challenge in the field of large-scale fault-tolerant quantum computation is the influence of noise. In addition to the influence of noise on individual qubits, the smaller additional effect of noise correlations is also of high significance because correlated errors pose a challenge for quantum error correction. We describe the dynamics of two cavity-coupled qubits that are subject to correlated noise, assuming that the qubits are affected by longitudinal noise and not coupled directly. We find that the cavity emission enables the characterization of the noise correlations and describe the cases of white noise, quasi-static noise, and Ornstein-Uhlenbeck noise. For a known frequency spectrum, the reconstruction of the noise correlation spectral density from the cavity emission is possible by averaging over many different noise realizations. We demonstrate that, in the case of white noise, the noise correlation effects scale with the fifth order of the cavity-qubit coupling constant and are thus strongly suppressed compared with the case of quasi-static noise, where they scale with the third order. Furthermore, we present a method for extracting the noise correlation spectral density from the cavity emission in the case where the underlying noise type remains unidentified. This can be achieved by applying the convolution theorem.
- Abstract（参考訳）: 大規模フォールトトレラント量子計算の分野における重要な課題は、ノイズの影響である。
ノイズが個々の量子ビットに与える影響に加えて、相関誤差が量子誤差補正の課題となるため、ノイズ相関の付加効果も小さくなる。
本研究は,2つの共振器結合量子ビットが直接結合しない長手雑音の影響を受けないことを前提として,相関雑音を受ける2つの共振器結合量子ビットの力学について述べる。
共振器の放射はノイズ相関のキャラクタリゼーションを可能にし, ホワイトノイズ, 準静音, オルンシュタイン・ウレンベックノイズの事例を記述した。
既知の周波数スペクトルに対しては、多くの異なるノイズ実現を平均化することにより、キャビティ放射からのノイズ相関スペクトル密度の再構成が可能となる。
ホワイトノイズの場合, ノイズ相関効果はキャビティ・キュービット結合定数の5次でスケールし, 3次でスケールする準静音の場合と比較して強く抑制されることを示した。
さらに,基礎となる雑音の種類が不明な場合に,共振器の放射から雑音相関スペクトル密度を抽出する手法を提案する。
これは畳み込み定理を適用することで達成できる。
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