論文の概要: Adaptive thresholding for scalable measurement-based qubit reset

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.25208v1
• Date: Mon, 21 Sep 2026 18:00:01 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-23 18:04:04.056381
• Title: Adaptive thresholding for scalable measurement-based qubit reset
• Title（参考訳）: 拡張性測定に基づく量子ビットリセットのための適応しきい値設定
• Abstract要約: 超伝導量子ビットに対する適応計測に基づくリセットプロトコルを実証する。 このプロトコルは完全なアナログ測定履歴を利用し、リセット決定が徐々に保守的になる。 適応しきい値設定は5ビット同時リセット忠実度9,8.78 pm 0.19%$を維持しながら決定論的リセット期間を提供することを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.03146590938582
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Fast, high-fidelity qubit initialization is a key primitive for scalable quantum information processing, but conventional reset protocols either require long relaxation times or discard information contained in continuous measurement records. We demonstrate an adaptive measurement-based reset protocol for superconducting qubits that uses Bayesian inference to update the qubit-state estimate after each readout and dynamically adjust the feedback threshold. Unlike fixed-threshold or repeat-until-success (RUS) protocols, the method utilizes the full analog measurement history, enabling the reset decision to become progressively more conservative as confidence in ground-state preparation increases. Implemented with real-time FPGA-based feedback on a dispersively readout transmon qubit, the protocol achieves a ground-state initialization fidelity of $99.44\pm0.04\%$ after a small number of reset rounds. We further compare adaptive reset with RUS strategies in multi-qubit experiments and show that adaptive thresholding provides deterministic reset duration while maintaining a five-qubit simultaneous-reset fidelity of $98.78 \pm 0.19\%$. These results establish Bayesian adaptive thresholding as a practical and scalable route to fast qubit reset in superconducting quantum processors.
• Abstract（参考訳）: 高速で高忠実な量子ビット初期化はスケーラブルな量子情報処理の鍵となるプリミティブであるが、従来のリセットプロトコルでは長い緩和時間を必要とするか、連続的な測定記録に含まれる情報を破棄する必要がある。 本研究では, 超伝導量子ビットに対する適応的測定ベースのリセットプロトコルを, ベイズ推定を用いて, 読み出し後のキュービット状態推定を更新し, フィードバック閾値を動的に調整することを示した。 固定スレッショルドやリピート・アンティル・サクセス(RUS)プロトコルとは異なり、この手法は完全なアナログ測定履歴を利用し、基底状態の準備の信頼性が高まるにつれてリセット決定が徐々に保守的になる。 分散可読トランスモン量子ビットに対するFPGAベースのリアルタイムフィードバックにより、このプロトコルは、少数のリセットラウンドの後、99.44\pm0.04\%の基底状態初期化フィデリティを達成する。 さらに,マルチキュービット実験における適応的リセットとRAS戦略を比較し,適応的リセットは5キュービット同時リセット忠実度9,8.78 \pm 0.19\%$を維持しながら決定論的リセット期間を提供することを示した。 これらの結果から、超伝導量子プロセッサにおける高速量子ビットリセットへの実用的でスケーラブルな経路としてベイズ適応しきい値が確立された。

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