Quantum control of an oscillator with a Kerr-cat qubit
Notice bibliographique
Résumé
Bosonic codes offer a hardware-efficient strategy for quantum error correction by redundantly encoding quantum information in the large Hilbert space of a harmonic oscillator. However, experimental realizations of these codes are often limited by ancilla errors propagating to the encoded logical qubit during syndrome measurements. The Kerr-cat qubit has been proposed as an ancilla for these codes due to its theoretically-exponential noise bias, which would enable fault-tolerant error syndrome measurements, but the coupling required to perform these syndrome measurements has not yet been demonstrated. In this work, we experimentally realize driven parametric coupling of a Kerr-cat qubit to a high-quality-factor microwave cavity and demonstrate a gate set that would enable universal quantum control of the cavity. We measure the decoherence of the cavity in the presence of the Kerr-cat and discover excess dephasing due to heating of the Kerr-cat to excited states. By engineering frequency-selective dissipation to counteract this heating, we are able to eliminate this dephasing, thereby demonstrating a high on-off ratio of control. Our results pave the way toward using the Kerr-cat to fault-tolerantly measure error syndromes of bosonic codes. Biased noise qubits, which can selectively suppress certain types of noise, are advantageous for quantum error correction of bosonic codes. Here the authors make an important step in this direction by demonstrating quantum control of a harmonic oscillator with a biased noise qubit.
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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 | 0,000 | 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 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».