論文の概要: A double-resonator coupler for high-fidelity two-qubit gates between superconducting qubits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.05222v2
- Date: Wed, 09 Sep 2026 13:35:20 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-10 15:10:01.012578
- Title: A double-resonator coupler for high-fidelity two-qubit gates between superconducting qubits
- Title（参考訳）: 超伝導量子ビット間の高忠実度2量子ゲートのための二重共振器カプラ
- Abstract要約: チューナブル・カプラは超伝導量子プロセッサにおける2量子ゲートの忠実さを99.9%の価格で実現した。
2つの共振器を1つのジョセフソン接合とコンデンサで相互接続した二重共振器カプラ(DRC)を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.6771901551590807
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Tunable couplers have enabled two-qubit gate fidelities in superconducting quantum processors to approach $99.9\%$, yet simultaneously suppressing residual interactions and maintaining flexible qubit-frequency allocation remain central challenges for scaling. Here, we propose a double-resonator coupler (DRC) consisting of two resonators interconnected by a single Josephson junction and a capacitor. The hybridized resonator modes provide two mediated exchange paths whose interference controls the qubit-qubit interaction. The DRC enables complete cancellation of residual $ZZ$ interaction for qubit-qubit detunings well outside the straddling regime, even in the absence of direct qubit-qubit coupling, thereby relaxing constraints on frequency allocation and qubit placement. Away from the idle point, the same circuit provides a strong $ZZ$ interaction of approximately $70\,\mathrm{MHz}$, enabling a $20\,\mathrm{ns}$ controlled-Z gate with simulated coherent infidelity below $10^{-5}$. These results establish the DRC as a flexible single-junction coupler architecture for high-fidelity superconducting quantum processors.
- Abstract（参考訳）: チューナブルカップラは超伝導量子プロセッサにおける2量子ゲートの忠実度を99.9 %$に接近させるが、同時に残留相互作用を抑え、フレキシブルなキュービット周波数割り当てを維持することはスケーリングの重要な課題である。
本稿では,2つの共振器を1つのジョセフソン接合とコンデンサで相互接続した二重共振器結合器(DRC)を提案する。
ハイブリッド化共振器モードは、干渉が量子ビットと量子ビットの相互作用を制御する2つの媒介交換経路を提供する。
DRCは、直接量子ビット結合が存在しない場合でも、束縛状態外において、量子ビットデチューニングの残差$ZZ$相互作用を完全にキャンセルし、周波数割り当てと量子配置の制約を緩和する。
アイドル点とは別に、同じ回路はZZ$の強い相互作用を約70,\mathrm{MHz}$で提供し、20,\mathrm{ns}$ Control-Z ゲートを 10^{-5}$ 以下のコヒーレント不完全性をシミュレートできる。
これらの結果は、DRCを高忠実性超伝導量子プロセッサのための柔軟な単一接合カプラアーキテクチャとして確立する。
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