論文の概要: Instantaneous-Frame Theory of Strongly Driven Parametric Gates
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.08348v1
- Date: Tue, 08 Sep 2026 07:18:34 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-11 20:11:18.711644
- Title: Instantaneous-Frame Theory of Strongly Driven Parametric Gates
- Title（参考訳）: 強駆動パラメトリックゲートの瞬時フレーム理論
- Abstract要約: チューナブルカプラを用いたパラメトリック2量子ゲートは、スケーラブルな超伝導量子プロセッサに対する有望なアプローチである。
パラメトリックゲートは, 瞬時固有状態間のコヒーレントな回転として, より自然かつ正確に記述されている。
これらの結果は、従来のアイドルフレームモデルを超えたパラメトリックゲートの瞬時フレーム理論を確立する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Parametric two-qubit gates using tunable couplers are a promising approach to scalable superconducting quantum processors. However, conventional theories formulated in the idle eigenbasis break down in the large-amplitude regime required for fast gate operations. Here, we show that parametric gates are more naturally and accurately described as coherent rotations between instantaneous eigenstates rather than idle eigenstates. This approach may appear counterintuitive, since instantaneous eigenbases are usually associated with adiabatic dynamics. However, they also form a natural moving frame for driven dynamics, where the non-Abelian Berry connection governs transitions and provides a compact description of the exchange and effective $ZZ$ couplings. We show that this theory achieves quantitative agreement with exact numerical simulations across representative tunable-coupler architectures, including double-transmon, capacitively shunted double-transmon, and single-transmon couplers. The description remains accurate even in regimes where idle-frame descriptions fail, while substantially reducing the reliance on computationally demanding exact simulations. These results establish an instantaneous-frame theory of parametric gates beyond conventional idle-frame models and provide a new perspective on driven quantum dynamics.
- Abstract（参考訳）: チューナブルカプラを用いたパラメトリック2量子ゲートは、スケーラブルな超伝導量子プロセッサに対する有望なアプローチである。
しかし、アイドル固有基底で定式化された従来の理論は、高速ゲート操作に必要な大振幅状態に分解される。
ここでは、パラメトリックゲートはアイドル固有状態ではなく、瞬時固有状態間のコヒーレントな回転として、より自然かつ正確に記述されていることを示す。
即時固有基底は通常、断熱力学と関連付けられているため、このアプローチは直観に反するように見える。
しかし、それらはまた、非アベリア・ベリー接続が遷移を支配し、交換のコンパクトな記述と効果的な$ZZ$結合を提供する、駆動力学のための自然な移動枠を形成する。
この理論は,2重共振器,2重共振器,1重共振器,1重共振器など,代表的共振器アーキテクチャの正確な数値シミュレーションと定量的に一致していることを示す。
この記述は、アイドルフレームの記述が失敗する状況でも正確でありながら、計算的に要求される正確なシミュレーションへの依存を著しく減らしている。
これらの結果は、従来のアイドルフレームモデルを超えたパラメトリックゲートの瞬時フレーム理論を確立し、駆動量子力学の新しい視点を提供する。
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