論文の概要: Unified scaling of transmon sub-resonant parametric drive strength limits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.13055v1
• Date: Fri, 11 Sep 2026 16:53:54 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-15 07:38:31.817608
• Title: Unified scaling of transmon sub-resonant parametric drive strength limits
• Title（参考訳）: トランスモンサブ共振形パラメトリック駆動強度限界の統一スケーリング
• Abstract要約: トランモン量子ビットでは、サブ共鳴駆動に依存するコヒーレント制御は、スペクトルの強いハイブリダイゼーションの出現によって根本的に制限される。 幅広いアンハーモニック性を持つ14種のトランスモンについて実験的に検討し,Floquetブランチ解析と半古典シミュレーションとの比較を行った。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.34672135944144933
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Achieving fast gates and high-fidelity readout in superconducting quantum circuits often benefits from the use of large amplitude microwave drives. As the strength increases, unwanted effects such as excitation out of the logical states also become more prevalent. In transmon qubits, coherent controls relying on sub-resonant drives are fundamentally limited by the eventual appearance of strong hybridization in the spectrum. Understanding how this threshold depends on intrinsic device parameters is vital for the design and operation of circuits utilizing the transmon as a source of nonlinearity. In this work, we present an experimental study of 14 transmons with a wide range of anharmonicities, and use comparison with Floquet branch analysis and semiclassical simulations to establish a straightforward relationship between the critical value of the effective drive amplitude $η_{\max}$ and the ratio $γ=ω_q/α$, where $ω_q$ is the transmon frequency and $-α$ is the anharmonicity. For the case where the transmon is used as a parametrically driven coupler, these results further allow us to estimate maximum parametric interaction rates, which informs the circuit design process for optimizing gate rates and fidelities.
• Abstract（参考訳）: 超伝導量子回路における高速ゲートと高忠実な読み出しを実現することは、しばしば大きな振幅マイクロ波駆動を使用することによって得られる。 強度が増加するにつれて、論理状態からの励起のような望ましくない効果もより一般的になる。 トランモン量子ビットでは、サブ共鳴駆動に依存するコヒーレント制御は、スペクトルにおける強いハイブリダイゼーションの最終的な出現によって根本的に制限される。 このしきい値がどのように固有のデバイスパラメータに依存するかを理解することは、トランスモンを非線形性の源として利用する回路の設計と運用に不可欠である。 本研究では, 幅広いアンハーモニック性を持つ14種のトランモンについて実験を行い, フロケット分岐解析と半古典シミュレーションとの比較を行い, 有効駆動振幅$η_{\max}$の臨界値と$γ=ω_q/α$の比$γ=ω_q/α$との直接的な関係を確立する。 トランスモンをパラメトリック駆動型カプラとして用いる場合、これらの結果はさらに最大パラメトリック相互作用率を推定することができ、ゲートレートと忠実度を最適化するための回路設計プロセスが通知される。

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