論文の概要: Engineering \(XY\) and \(ZZ\) interactions between two remote superconducting qubits via a multimode waveguide
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.27471v1
- Date: Tue, 20 Oct 2026 01:41:29 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-21 21:58:47.580224
- Title: Engineering \(XY\) and \(ZZ\) interactions between two remote superconducting qubits via a multimode waveguide
- Title（参考訳）: 多モード導波路による2つの遠隔超伝導量子ビット間のエンジニアリング \(XY\) と \(ZZ\) 相互作用
- Abstract要約: 本稿では,2つの量子ビット間の効率的な(XY)および(ZZ)相互作用をキュービット周波数割当により設計する方法について検討する。
単一モード導波路では、(XY) と (ZZ) の相互作用を同時にゼロに抑えることはできない。
偶モード構成は容易に強い(XY)相互作用を生成できるが、奇モード構成は有限な(ZZ)相互作用を保持しながら(XY)相互作用を強く抑制することができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.331606765070343
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Waveguides provide a flexible platform for long-range interactions between superconducting qubits. Here, we study how to engineer the effective \(XY\) and \(ZZ\) interactions between two qubits via qubit frequency assignments and multimode interference determined by the mode configuration and standing-wave parities of a finite multimode waveguide. For a single-mode waveguide, we find that \(XY\) and \(ZZ\) interactions cannot be simultaneously suppressed to zero and the residual qubit-qubit coupling always exists. For example, the \(XY\) interaction may be suppressed to a negligible level when two qubits and the waveguide mode satisfy the two-photon resonant condition, but the \(ZZ\) interaction cannot be switched off. For multimode configurations within the central dispersive window, the engineered interaction types are very different for odd and even numbers of modes. Even-mode configurations can readily produce strong \(XY\) interactions, whereas odd-mode configurations can strongly suppress the \(XY\) interaction while retaining a finite \(ZZ\) interaction. Full-Hamiltonian simulations of minimal two- and three-mode configurations confirm \(XY\)-dominated SWAP dynamics and \(ZZ\)-dominated CZ-type dynamics, respectively. These results establish a frequency assignment criterion of qubits and waveguide modes for selectively engineering long-range qubit-qubit interaction types induced by the waveguide with finite multimode.
- Abstract（参考訳）: 導波路は超伝導量子ビット間の長距離相互作用のための柔軟なプラットフォームを提供する。
本稿では,2つの量子ビット間の有効 \(XY\) および \(ZZ\) 相互作用を量子ビット周波数割当と有限モード導波路のモード構成と定常波パリティによって決定される多重モード干渉によって設計する方法を検討する。
単一モード導波路の場合、 \(XY\) と \(ZZ\) の相互作用は同時にゼロに抑えられず、残留量子ビット-量子結合は常に存在する。
例えば、2つの量子ビットと導波路モードが2光子共鳴条件を満たすとき、 \(XY\) 相互作用は無視できるレベルに抑制されるが、 \(ZZ\) 相互作用はオフできない。
中央分散ウィンドウ内のマルチモード構成では、エンジニアリングされたインタラクションタイプは奇数および偶数モードに対して非常に異なる。
偶モード構成は容易に強い \(XY\) 相互作用を生成できるが、奇モード構成は有限な \(ZZ\) 相互作用を保持しながら \(XY\) 相互作用を強く抑制することができる。
最小2モードと3モード構成のフル・ハミルトンシミュレーションでは、それぞれ \(XY\) 支配のSWAP力学と \(ZZ\) 支配のCZ型力学が確認できる。
これらの結果は、導波路と有限モードの導波路によって誘導される長距離量子ビット相互作用タイプを選択的にエンジニアリングするために、キュービットと導波路モードの周波数割当基準を確立する。
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