Enhancing Dispersive Readout of Superconducting Qubits through Dynamic Control of the Dispersive Shift: Experiment and Theory
Notice bibliographique
Résumé
The performance of a wide range of quantum computing algorithms and protocols depends critically on the fidelity and speed of the employed qubit readout. Examples include gate sequences benefiting from midcircuit real-time measurement-based feedback, such as qubit initialization, entanglement generation, teleportation, and, perhaps most importantly, quantum error correction. A prominent and widely used readout approach is based on the dispersive interaction of a superconducting qubit strongly coupled to a large-bandwidth readout resonator, frequently combined with a dedicated or shared Purcell filter protecting qubits from decay. By dynamically reducing the qubit-resonator detuning and thus increasing the dispersive shift, we demonstrate a beyond-state-of-the-art two-state-readout error of only 0.25% in 100-ns integration time. Maintaining low-readout-drive strength, we nearly quadruple the signal-to-noise ratio of the readout by doubling the readout-mode line width, which we quantify by considering the hybridization of the readout resonator and its dedicated Purcell filter. We find excellent agreement between our experimental data and our theoretical model. The presented results are expected to further boost the performance of new and existing algorithms and protocols critically depending on high-fidelity fast midcircuit measurements. Published by the American Physical Society 2024
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,002 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».