論文の概要: ZZ-Free bSWAP Gates under Strong Driving in Far-Detuned Fixed-Frequency Transmons
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.21936v1
- Date: Thu, 15 Oct 2026 14:12:28 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-17 06:09:33.120117
- Title: ZZ-Free bSWAP Gates under Strong Driving in Far-Detuned Fixed-Frequency Transmons
- Title（参考訳）: ZZフリーBSWAPゲートの極端定周波伝送における強駆動特性
- Abstract要約: 1つの強いドライブは、極端に歪んだ状態において、大きな$XX-YY$相互作用を誘導することを示す。
また, 2軸対向スイッチングにより, 標準量子限界を超える2スピンスクイーズを実証した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.05949967357689443
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Far-detuned frequency allocations in fixed-frequency superconducting processors mitigate spectral crowding but constrain cross-resonance interactions at practical drive amplitudes. Here, we demonstrate that a single strong drive induces a large $XX-YY$ interaction in the far-detuned regime, while a weak second tone tunes the accompanying $ZZ$ phase. The interaction realizes a 150-ns $\sqrt{\mathrm{bSWAP}}$ gate, which can directly prepare a maximally entangled state from the ground state. For the implementations on the same qubit pair at matched drive strengths, cross resonance gives a shorter CNOT operation, while $\sqrt{\mathrm{bSWAP}}$ gives a 33% shorter SWAP operation with a higher IRB fidelity. The multilevel theory further predicts a regime where stronger driving can yield a speed advantage for CNOT as well, a possibility absent in the two-level model. As an application of the $XX-YY$ interaction, we also demonstrate two-spin squeezing beyond the standard quantum limit through two-axis countertwisting. The interaction realized here complements cross resonance and offers a route to efficient gate synthesis and quantum simulation of interacting spin systems.
- Abstract（参考訳）: 固定周波数超伝導プロセッサにおける極変調周波数割り当ては、スペクトルの集束を緩和するが、実用的な駆動振幅でのクロス共鳴相互作用を制限する。
ここでは、1つの強いドライブが極端に調整された状態において大きな$XX-YY$相互作用を誘導し、弱い第2のトーンが付随する$ZZ$位相をチューニングすることを示した。
相互作用は 150-ns $\sqrt{\mathrm{bSWAP}}$ gate を実現する。
一致した駆動強度での同じ量子ビット対の実装に対して、クロス共鳴はCNOT演算を短くし、$\sqrt{\mathrm{bSWAP}}$はより高いIRB忠実度を持つSWAP演算を33%短縮する。
マルチレベル理論は、より強い駆動がCNOTの速度優位性をもたらすレシエーションを予測し、2レベルモデルにない可能性も予測する。
XX-YY$相互作用の応用として、標準的な量子限界を超えて2軸の反動による2スピンのスクイーズを実証する。
ここで実現された相互作用は、交差共鳴を補完し、相互作用するスピン系の効率的なゲート合成と量子シミュレーションへの経路を提供する。
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