Long-Range Z Z Interaction via Resonator-Induced Phase in Superconducting Qubits
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Le résumé fourni par la source
Superconducting quantum computing emerges as one of the leading candidates for achieving quantum advantage. However, a prevailing challenge is the coding overhead due to limited quantum connectivity, constrained by nearest-neighbor coupling among superconducting qubits. Here, we propose a novel multimode coupling scheme using three resonators driven by two microwaves, based on the resonator-induced phase gate, to extend the ZZ interaction distance between qubits. We demonstrate a controlled-Z (cz) gate fidelity exceeding 99.9% within 160 ns at a free spectral range (FSR) of 1.4 GHz, and by optimizing driving pulses, we further reduce the residual photon to nearly 10^{-3} within 100 ns at a FSR of 0.2 GHz. These facilitate the long-range cz gate over separations reaching submeters, thus significantly enhancing qubit connectivity and making a practical step toward the scalable integration and modularization of quantum processors. Specifically, our approach supports the implementation of quantum error correction codes requiring high connectivity, such as low-density parity check codes that pave the way to achieving fault-tolerant quantum computing.
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Le contrôle bibliographique ouvert
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- Titre Crossref
- Long-Range <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mml:mrow> <mml:mi>Z</mml:mi> <mml:mi>Z</mml:mi> </mml:mrow> </mml:math> Interaction via Resonator-Induced Phase in Superconducting Qubits
- Date Crossref
- 16/01/2025
- Éditeur
- American Physical Society (APS)
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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National Laboratory of Solid State Microstructures pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Nanjing University Shishan Laboratory pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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University of Science and Technology of China Synergetic Innovation Center of Quantum Information and Quantum Physics pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Hefei University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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CAS Key Laboratory of Urban Pollutant Conversion pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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School of Physics National Laboratory of Solid State Microstructures pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Hefei National Laboratory pays non établi dans la noticeStructure de recherche
National Laboratory of Solid State Microstructures, Shishan Laboratory — Nanjing University et Synergetic Innovation Center of Quantum Information and Quantum Physics — University of Science and Technology of China, avec 4 autres affiliations.
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