論文の概要: Engineered two-photon dissipative confinement of a Kerr-cat qubit using SISIS quantum circuit refrigerator

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.11034v1
• Date: Thu, 10 Sep 2026 03:31:17 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-11 23:53:35.20487
• Title: Engineered two-photon dissipative confinement of a Kerr-cat qubit using SISIS quantum circuit refrigerator
• Title（参考訳）: SISIS量子回路冷凍機を用いたKerr-cat量子ビットの2光子散逸閉じ込め
• Abstract要約: Kerr-cat量子ビットはバイアスノイズを伴う量子情報処理のための有望なプラットフォームである。 SISISをベースとしたQCRは, 2光子吸収が支配される一方, 単光子過程が抑制された状態で動作可能であることを示す。 その結果,提案したSISISベースのQCRは,Kerr-cat量子ビットにおけるQCR誘起位相フリップ誤差を抑えつつ,リークを緩和するための効果的なアプローチを提供することを示した。
• 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: Kerr-cat qubits realized in periodically driven superconducting nonlinear resonators are a promising platform for quantum information processing with biased noise. Pure dephasing in such systems induces leakage out of the qubit subspace, motivating the use of quantum circuit refrigeration (QCR) to remove excess excitations. While conventional superconductor--insulator--normal-metal--insulator--superconductor (SINIS)-based QCRs can suppress leakage via single-photon absorption, they also enhance QCR-induced phase-flip errors. Here we investigate a QCR based on a superconductor--insulator--superconductor--insulator--superconductor (SISIS) junction coupled to a Kerr parametric oscillator (KPO). We show that a SISIS-based QCR can operate in a regime where single-photon processes are suppressed while two-photon absorption dominates. As a result, the proposed SISIS-based QCR achieves strong suppression of dephasing-induced leakage while substantially reducing the increase in phase-flip errors associated with QCR operation. These results demonstrate that the proposed SISIS-based QCR provides an effective approach for mitigating leakage while limiting QCR-induced phase-flip errors in Kerr-cat qubits.
• Abstract（参考訳）: 周期的に駆動される超伝導非線形共振器で実現されるKerr-cat量子ビットは、バイアスノイズを伴う量子情報処理のための有望なプラットフォームである。 このようなシステムの純粋なデフォーカスは、量子ビット部分空間からの漏れを誘発し、過剰な励起を取り除くために量子回路冷凍(QCR)の使用を動機付けている。 従来の超伝導体-絶縁体-金属-絶縁体-絶縁体-超伝導体(SINIS)ベースのQCRは単一光子吸収による漏れを抑制することができるが、QCRによる位相フリップ誤差も増大させる。 本稿では,超伝導体-絶縁体-超伝導体-絶縁体-絶縁体-超伝導体(SISIS)接合体をKerrパラメトリック発振器(KPO)に結合させたQCRについて検討する。 SISISをベースとしたQCRは, 2光子吸収が支配される一方, 単光子過程が抑制された状態で動作可能であることを示す。 その結果, SISISをベースとしたQCRは, QCR操作に伴う位相フリップ誤差の増大を著しく低減しつつ, 劣化による漏洩の強い抑制を実現することができた。 これらの結果から,提案したSISISベースのQCRは,Kerr-cat量子ビットにおけるQCR誘起位相フリップ誤差を抑えつつ,リークを緩和するための効果的なアプローチを提供することが示された。

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