論文の概要: Bosonic Error Correction with Fluxonium

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.26880v2
• Date: Wed, 30 Sep 2026 01:39:18 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-01 18:57:25.412393
• Title: Bosonic Error Correction with Fluxonium
• Title（参考訳）: フラクソニウムによるボソニック誤差補正
• Abstract要約: ボソニック量子誤り訂正(英語版)(QEC)は、フォールトトレラント量子コンピューティングへのハードウェア効率の良い経路を提供する。 現在までに、ボゾン符号の超伝導回路実装は、固定周波数トランスモン量子ビットで制御されるセンチスケールの3Dマイクロ波キャビティを利用している。 ここでは、重フラッソニウムをペアリングすることで、完全な平面構造でボソニックQECを実現する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.21876692238461712
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Bosonic quantum error correction (QEC) offers a hardware-efficient route to fault-tolerant quantum computing. To date, however, superconducting circuit implementations of bosonic codes have utilized centimeter-scale 3D microwave cavities controlled by fixed-frequency transmon qubits, with logical lifetimes limited by transmon bit-flip errors. Here, we realize bosonic QEC in a fully planar architecture by pairing a heavy fluxonium, whose $451 \pm 70~μ\mathrm{s}$ bit-flip lifetime exceeds that of any control qubit in previous demonstrations, with an on-chip Archimedean spiral resonator several orders of magnitude smaller in mode volume than prior 3D cavities. We prepare finite-energy Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP) states and stabilize them using measurement-free error correction with rapid fluxonium reset, extending the logical lifetime by a factor of $1.59 \pm 0.05$. These results provide the first demonstration of resonator control using a weakly coupled fluxonium and, with it, the first realization of standalone bosonic QEC in a fully planar superconducting circuit architecture.
• Abstract（参考訳）: ボソニック量子誤り訂正(英語版)(QEC)は、フォールトトレラント量子コンピューティングへのハードウェア効率の良い経路を提供する。 しかし、これまでは、ボゾン符号の超伝導回路実装は、固定周波数のトランペット量子ビットによって制御されるセンチメートルスケールのマイクロ波キャビティを利用しており、論理寿命はトランスモンビットフリップ誤差によって制限されている。 ここでは,重フラッソニウムと451 \pm 70~μ\mathrm{s}$ bit-flip の寿命が,以前の実験では任意の制御キュービットの寿命を超えており,オンチップアルキメデススパイラル共振器は,従来の3次元キャビティよりも数桁小さい。 有限エネルギー Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP) 状態を作成し、高速フラキソニウムリセットによる測定自由誤差補正を用いて安定化し、論理寿命を1.59 pm 0.05$ の係数で拡張する。 これらの結果は、弱い結合フラクソニウムを用いた共振器制御の最初の実演であり、それと共に、完全な平面超伝導回路アーキテクチャにおけるスタンドアロンのボソニックQECの最初の実演となる。

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