論文の概要: Fast Microwave-free State Preparation and Measurement of Superconducting Qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.01334v1
• Date: Tue, 01 Sep 2026 14:47:44 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-02 16:31:36.773394
• Title: Fast Microwave-free State Preparation and Measurement of Superconducting Qubits
• Title（参考訳）: 超伝導量子ビットの高速マイクロ波フリー状態調製と測定
• Authors: R. Abraham, F. Amet, P. Anderson, M. Arrigo, J. Arteaga, C. J. Ballard, C. Barker, T. Barnes, P. Bechman, R. Bhatt, K. Blaine, T. M. Borman, J. Botimer, G. R. Boyd, P. Bradley, A. D. Brandon, T. K. Bristol, A. Bulkos, R. M. Burnett, D. Burrowes, D. N. Cakan, N. Carniero, T. Chamberlin, D. Chen, M. Chilcote, B. G. Christensen, I. Christie, J. Clark, D. Clarke, J. M. Cochran, J. C. Collini, K. Connolly, G. Costa, D. Cowger, B. Dalfort, D. Davies, S. Deitemeyer, N. DeNigris, F. Densmore, S. J. Di Giacomo, S. G. Diamond, R. DiCiro, S. M. Disseler, K. Dixon, J. Donnelly, E. Donohue, M. Downing, B. Eastin, N. Edwards, M. Ehsani, S. Ellis, R. Epstein, D. Ferguson, P. Fischer, S. Friedensen, D. Gabriel, M. A. Gettelman, A. Gillam, G. Gilmore, J. Goode, E. Goodwin, M. Gottschalk, A. L. Graninger, T. Graves-Abe, J. Hackley, N. Hartman, B. Heacock, B. Heischmidt, P. Helms, R. Hinkey, B. Hong, S. T. Howard, D. Jensen, N. Johns, D. R. Johnson, J. Johnson, H. Kaplan, Z. Keane, S. Keebaugh, C. Kegerreis, K. Kelcourse-Oquendo, M. S. Khalil, D. Killeen, A. S. Knutson, T. Kohler, M. Kornecki, F. Koutsouli, A. Krick, K. L. Krycka, J. Kuan, D. Lad, J. R. Lane, N. J. Laurita, A. C. Lee, A. R. Lemmon, E. M. Leonard, L. M. D. Leonard, J. Leventis, M. P. Lilly, A. Lisewski, L. Llano, M. Longo, C. Lostoski, Z. Lou, M. G. Loving, D. al Ludwig, N. Luhrs, J. L. Lund, K. A. Maddock, R. J. Magyar, K. Mahmud, T. A. Manning, A. I. Marakov, A. D. McCreary, P. F. McLaughlin, J. R. Medford, E. Metz, A. L. Middleton, A. Miklich, R. Miller, J. Mlack, M. Mucci, N. Mungo, T. Murphy, R. E. Murray, O. Naaman, J. Nakamura, M. Noevere, S. Novikov, M. E. Nowakowski, C. Nunez, K. N. Ogg, B. Oshokoya, D. Paz, A. Pesetski, T. Pillsbury, C. Pinion, A. D. Pitcock, A. J. Przybysz, P. Quarterman, D. Queen, I. Ramos, S. L. Reed, D. Reitz, M. Rennie, S. Reza, B. Richman, K. H. Rigdon, C. Rotella, M. Rudolph, E. Sadler, T. Safford, D. Saha, A. E. Saia, D. I. Santiago, R. Schwartz, A. Schwarzkopf, M. Scott-Jones, S. L. Sendelbach, S. J. Shapiro, A. N. Sharma, M. E. Sherwin, A. Sierakowski, J. N. Sills, R. Simha, N. Siwak, J. Smith, C. Snyder, H. Solomon, N. S. Sperlein, L. St. Marie, K. Stalpes, S. F. Steers, Z. Stegen, R. M. Stein, T. I. Stephenson, M. Stoutimore, J. D. Strand, J. A. Strong, E. Swain, S. Swami, A. Tamang, I. Thompson, A. B. Tokarchik, N. Tralshawala, D. Tran, S. Tyler, L. Upton, G. Van Dyke, J. Vannucci, K. Vempati, J. S. Vogel, R. Vyas, M. Wagner, P. Warner, N. Washington, B. Way, M. A. Wayne, D. Wehella-Gamage, M. E. Weippert, T. Weitzel, J. Wenner, L. White, S. Whitsitt, A. Wilkinson, R. Willey, I. Yandow, J. Yang, L. Yu, F. Yumiceva, V. Zheng, R. Zimmerman, C. Zinn, J. Ziskind,
• Abstract要約: 10nsで99%の忠実度を有する超伝導量子ビットを作製・読解するためのマイクロ波フリー法が提示された。 技術はスケーラブルな超伝導デジタル制御システムと互換性がある。 我々は15nsで完全な量子-デジタル変換を実演するが、これは最先端のマイクロ波ベースの手法よりも桁違いに高速である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.012363202274985836
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Fast, high-fidelity, scalable state preparation and measurement is critical to the realization of a quantum computing system. The state-of-the-art methods for preparation and readout of superconducting qubits require finely tuned microwave signals and ~100 ns of measurement time, which are major obstacles to the scalability and performance of superconducting quantum computers. Here, we have demonstrated novel, microwave-free methods for both preparation and readout of superconducting qubits with >99% fidelity in only 10 ns for either operation while maintaining qubit coherence. This technology is compatible with scalable superconducting digital control systems, and using quantum flux parametrons for amplification, we demonstrated full quantum-to-digital conversion in only 15 ns, which is an order of magnitude faster than state-of-the-art microwave-based techniques.
• Abstract（参考訳）: 高速で高忠実でスケーラブルな状態準備と測定は、量子コンピューティングシステムの実現に不可欠である。 超伝導量子ビットの作成と読み出しのための最先端の手法は、微細に調整されたマイクロ波信号と約100 nsの計測時間を必要とし、超伝導量子コンピュータのスケーラビリティと性能の大きな障害となっている。 そこで我々は, 量子ビットコヒーレンスを維持しながら, 10 nsのみで99%の忠実度を有する超伝導量子ビットの調製と読み出しの両面において, マイクロ波のない新しい手法を実証した。 この技術はスケーラブルな超伝導デジタル制御システムと互換性があり、量子フラックスパラメタトロンを増幅するために使用し、15nsで完全な量子-デジタル変換を実演した。

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