論文の概要: Analytic leakage suppression with a single control field: fast two-qubit gates with tunable couplers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.20766v1
• Date: Thu, 17 Sep 2026 17:46:01 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-20 08:55:54.409419
• Title: Analytic leakage suppression with a single control field: fast two-qubit gates with tunable couplers
• Title（参考訳）: 単一制御フィールドによる解析的漏洩抑制--可変カプラを用いた高速2量子ゲート
• Abstract要約: 単一のベースバンド制御チャネルであっても、マグナス展開によって導出される単純なパルス整形法が有効であることを示す。 可変カプラとベースバンドフラックスパルスで実現したトランスモン間の2ビットゲートをシミュレートして,その有効性を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.6117371161379209
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Simple analytic pulse-shaping techniques are of great practical utility in quantum control, with prime examples being the DRAG method for suppressing leakage in superconducting microwave gates and the transitionless-driving approach to shortcuts-to-adiabaticity. Standard versions of these methods require two orthogonal control channels, with the second channel effectively breaking time-reversal symmetry. This appears to rule out their use in settings with only a single real-valued control field, such as the kind of baseband flux control that is common in many superconducting circuit architectures. We show here that a simple analytic pulse-shaping technique derived via a Magnus expansion is effective even with just a single baseband control channel. We demonstrate its efficacy by simulating a two-qubit gate between transmons realized with a tunable coupler and baseband flux pulses. Our corrections dramatically reduce non-adiabatic leakage caused by ramping the coupler: for realistic device parameters, leakage in a fast iSWAP gate is suppressed by up to three orders of magnitude. Our approach is general, goes beyond simply suppressing unwanted spectral weight at leakage transitions, and can be applied to a variety of platforms.
• Abstract（参考訳）: 簡単な解析パルス整形技術は、超伝導マイクロ波ゲートの漏れを抑制するDRAG法や、短絡から断熱への過渡運転アプローチなど、量子制御において非常に実用的である。 これらの手法の標準的なバージョンは2つの直交制御チャネルを必要とし、第2のチャネルは時間反転対称性を効果的に破る。 これは、多くの超伝導回路アーキテクチャで一般的なベースバンドフラックス制御のような、単一の実数値制御フィールドでの使用を除外しているようである。 ここでは,Magnus拡張によって導出される単純なパルス整形法が,単一のベースバンド制御チャネルであっても有効であることを示す。 可変カプラとベースバンドフラックスパルスで実現したトランスモン間の2ビットゲートをシミュレートして,その有効性を示す。 我々は, カプラの傾斜による非断熱漏れを劇的に低減し, 高速ISWAPゲートの漏れを最大3桁まで抑制する。 我々のアプローチは一般に、単に漏れ遷移における望ましくないスペクトルの重みを抑えるだけでなく、様々なプラットフォームに適用できる。

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