論文の概要: Experimental Realization of a C-Shunt Flux-Qubit Coupler for Controlled-Z Gates between Transmons
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.18477v1
- Date: Tue, 13 Oct 2026 14:39:57 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-16 21:07:42.684168
- Title: Experimental Realization of a C-Shunt Flux-Qubit Coupler for Controlled-Z Gates between Transmons
- Title（参考訳）: トランスモン間制御Zゲート用C-Shunt Flux-Qubit Couplerの実験的実現
- Abstract要約: 高速なエンタングゲートと低相互作用アイドリングは超伝導量子プロセッサにおいて異なる動作条件を必要とする。
本研究では,2つのトランスモンデータキュービットを接続するフラックス可変3接合形磁束量子ビット結合器のトランスモン-Cシャント-トランスモンデバイスを実験的に実現した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 13.981705382281406
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Fast entangling gates and low-interaction idling require distinct operating conditions in superconducting quantum processors. We experimentally realize a transmon-C-shunt-transmon (TCT) device in which a flux-tunable, three-junction capacitively shunted flux-qubit coupler connects two transmon data qubits. The C-shunt coupler provides a flux-tunable, positively anharmonic spectrum for tailoring the interactions between the data qubits. Conditional Ramsey and swap measurements identify an idle region with near-zero residual ZZ interaction strength and suppressed transverse exchange. At this bias, simultaneous single-qubit interleaved randomized benchmarking yields X-gate fldelities above 99.7%, consistent with individual operation. A 45 ns nonadiabatic controlled-Z (CZ) gate achieves an interleaved randomized benchmarking fldelity estimate of 99.23(15)%. Numerical simulations identify coupler energy relaxation as an important limitation on CZ-gate fldelity and indicate that extending the coupler lifetime can improve gate performance. These results demonstrate the experimental feasibility of C-shunt flux-qubit couplers for combining low-interaction idling with fast entangling operations between transmon qubits.
- Abstract（参考訳）: 高速なエンタングゲートと低相互作用アイドリングは超伝導量子プロセッサにおいて異なる動作条件を必要とする。
本研究では,2つのトランスモンデータキュービットを接続するトランスモン-C-shunt-transmon(TCT)デバイスを実験的に実現した。
C-シャント結合器は、データ量子ビット間の相互作用を調整するためのフラックス可変で正の非調和スペクトルを提供する。
条件付きラムゼイとスワップスの測定により, ほぼゼロの残留ZZ相互作用強度を持つアイドル領域が同定され, 横交換が抑制された。
このバイアスにおいて、単一ビットのインターリーブ付きランダム化ベンチマークは、個々の操作と一致して99.7%以上のXゲートのフェルデリティをもたらす。
45 ns のnonadiabatic control-Z (CZ) ゲートは、99.23(15)%のランダム化ベンチマークのインターリーブを達成している。
数値シミュレーションにより, カプラのエネルギー緩和はCZゲートのフラデル性の重要な限界であり, カプラ寿命延長がゲート性能を向上させることが示唆された。
これらの結果は,低相互作用アイドリングとトランスモン量子ビット間の高速エンタングリング操作を結合するC-シャントフラックス量子ビット結合器の実験的実現可能性を示す。
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