論文の概要: RF-Budgeted Frame Compilation for Frequency-Multiplexed Superconducting-Qubit Control Using Qubit-Control Identity Records and a Circuit-Informed RFSoC Model
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.10013v1
- Date: Sat, 08 Aug 2026 11:16:06 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-12 19:14:45.755883
- Title: RF-Budgeted Frame Compilation for Frequency-Multiplexed Superconducting-Qubit Control Using Qubit-Control Identity Records and a Circuit-Informed RFSoC Model
- Title（参考訳）: RF-Budgeted Frame Compilation for Frequency-Multiplexed Superconducting-Qubit Control using Qubit-Control Identity Records and a Circuit-Informed RFSoC Model
- Abstract要約: 本稿では、qubit-control identity(QID)レコード、qu/Simulinkベースの回路インフォームドRFSoCソースチェーンモデル、QuTiPtritダイナミックス、Qiskit由来のアルゴリズムワークロードを組み合わせたRF予算フレームコンパイルおよび検証ワークフローを提案する。
この研究は、Qiskit回路から抽出した単量子パルス閉鎖から一対のマルチトンRFフレーム容量、Bernstein-Vazirani(BV)およびQAOAマイクロ波層まで進歩した。
- 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: Frequency-multiplexed superconducting-qubit control requires more than carrier assignment: the RF budget of a shared source can perturb multi-qubit rotations through finite bandwidth, crest factor, clipping, quantization, jitter, spurs, compression, crosstalk, and leakage. We present an RF-budgeted frame-compilation and validation workflow that combines qubit-control identity (QID) records, a MATLAB/Simulink-based circuit-informed RFSoC source-chain model, QuTiP qutrit dynamics, and Qiskit-derived algorithm workloads. QID records encode qubit-specific computational and leakage transition frequencies, pulse parameters, and drive-scale calibration, while the RF-chain profile and effective crosstalk-coupling matrix are provided as separate compiler inputs. Candidate multitone RF frames are scheduled under RF-budget constraints, propagated through the RFSoC model, decoded into computational and leakage transition frames, and evaluated in QuTiP for rotation error, leakage-aware fidelity, computational-subspace survival, and transient leakage. The studies progress from single-qutrit pulse closure to pairwise coexistence, multitone RF-frame capacity, and Bernstein-Vazirani (BV) and QAOA microwave layers extracted from Qiskit circuits. The simulations show that longer pulses improve per-frame aggregation but do not necessarily minimize time-normalized layer cost; clustered frequency maps, larger rotations, and multitone leakage stacking tighten closure. Under the nominal RF budget, a Qiskit-derived 12-qubit BV -Y90 layer closes in three validated four-tone frames at 240 ns, while QAOA mixer partitions vary with rotation angle and pulse duration. All reported results are model-based, decoherence-free simulation diagnostics rather than measured hardware fidelities or wiring-reduction claims.
- Abstract（参考訳）: 共有ソースのRF予算は、有限帯域、クレスト係数、クリッピング、量子化、ジッタ、スプリット、圧縮、クロストーク、リークを通じて、複数のキュービットの回転を摂動することができる。
本稿では、QID(qubit-control identity)レコード、MATLAB/Simulinkベースの回路インフォームドRFSoCソースチェーンモデル、QuTiP量子力学、Qiskit由来のアルゴリズムワークロードを組み合わせたRF予算フレームコンパイルと検証ワークフローを提案する。
QIDは、キュービット固有の計算およびリーク遷移周波数、パルスパラメータ、ドライブスケールキャリブレーションを符号化し、RFチェーンプロファイルと効果的なクロストーク結合行列を別個のコンパイラ入力として提供する。
RF-予算制約の下で、RFSoCモデルにより伝播し、計算およびリーク遷移フレームにデコードされ、回転誤差、リーク認識フィリティ、計算サブスペースサバイバル、過渡リークのためにQuTiPで評価される。
この研究は、Qiskit回路から抽出された単量子パルス閉鎖からペア共存、マルチトンRFフレーム容量、Bernstein-Vazirani(BV)およびQAOAマイクロ波層まで進歩した。
シミュレーションでは、長いパルスはフレーム単位のアグリゲーションを改善するが、必ずしも時間正規化のコストを最小化しない。
名目上のRF予算の下では、QAOAミキサーパーティションは回転角とパルス持続時間によって異なるが、Qiskitから派生した12ビットのBV-Y90層は3つの検証された4トーンフレームに240 nsで閉じる。
報告されたすべての結果は、測定されたハードウェアの忠実性や配線の低減というよりも、モデルベースでデコヒーレンスのないシミュレーション診断である。
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