Моделирование трехкубитного кода повторений в цепочке сверхпроводниковых кубитов с соединительными элементами
Березкин Н.Г.
1,2,3, Симаков И.А.
1,2, Мажорин Г.С.
1,21Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС", Москва, Россия
2Российский квантовый центр, Москва, Россия
3Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), Долгопрудный, Московская обл., Россия

Email: berezkin.ng@phystech.edu, simakovilyaspb@gmail.com, mag.grigoriy@yandex.ru
Поступила в редакцию: 22 июля 2025 г.
В окончательной редакции: 18 августа 2025 г.
Принята к печати: 25 августа 2025 г.
Выставление онлайн: 13 октября 2025 г.
В сверхпроводниковых квантовых схемах перспективным методом реализации высокоточных двухкубитных операций является микроволновое возбуждение соединительного элемента. Представлено моделирование трехкубитного кода повторений с учетом физического механизма реализации двухкубитных операций: исследовано влияние паразитной населенности возбужденного состояния соединительного кубита и продемонстрировано успешное исправление данной ошибки с помощью кодов коррекции квантовых ошибок. Ключевые слова: сверхпроводниковые кубиты, соединительный элемент, микроволновые операции, код повторений, утечки из вычислительного подпространства.
- A.D. Corcoles, E. Magesan, S.J. Srinivasan, A.W Cross, M. Steffen, J.M. Gambetta, J.M. Chow, Nat. Commun., 6, 6979 (2015). DOI: 10.1038/ncomms7979
- S.J. Devitt, W.J. Munro, K. Nemoto, Rep. Prog. Phys., 76 (7), 076001 (2013). DOI: 10.1088/0034-4885/76/7/076001
- A.G. Fowler, M. Mariantoni, J.M. Martinis, A.N. Cleland, Phys. Rev. A, 86 (3), 032324 (2012). DOI: 10.1103/PhysRevA.86.032324
- J. Kelly, R. Barends, A.G. Fowler, A. Megrant, E. Jeffrey, T.C. White, D. Sank, J.Y. Mutus, B. Campbell, Y. Chen, Z. Chen, B. Chiaro, A. Dunsworth, I.-C. Hoi, C. Neill, P.J.J. O'Malley, C. Quintana, P. Roushan, A. Vainsencher, J. Wenner, A.N. Cleland, J.M. Martinis, Nature, 519, 66 (2015). DOI: 10.1038/nature14270
- C.K. Andersen, A. Remm, S. Lazar, S. Krinner, N. Lacroix, G.J. Norris, M. Gabureac, C. Eichler, A. Wallraff, Nat. Phys., 16, 875 (2020). DOI: 10.1038/s41567-020-0920-y
- Google Quantum AI and Collaborators, Nature, 614, 676 (2023). DOI: doi.org/10.1038/s41586-022-05434-1
- Google Quantum AI and Collaborators, Nature, 638, 920 (2025). DOI: 10.1038/s41586-024-08449-y
- N.P. Breuckmann, J.N. Eberhardt, PRX Quantum, 2, 040101 (2021). DOI: 10.1103/PRXQuantum.2.040101
- K. Wang, Z. Lu, C. Zhang, G. Liu, J. Chen, Y. Wang, Y. Wu, S. Xu, X. Zhu, F. Jin, Y. Gao, Z. Tan, Z. Cui, N. Wang, Y. Zou, A. Zhang, T. Li, F. Shen, J. Zhong, Z. Bao, Z. Zhu, Y. Han, Y. He, J. Shen, H. Wang, J.-N. Yang, Z. Song, J. Deng, H. Dong, Z.-Z. Sun, W. Li, Q. Ye, S. Jiang, Y. Ma, P.-X. Shen, P. Zhang, H. Li, Q. Guo, Z. Wang, C. Song, H. Wang, D.-L. Deng, arXiv:2505.09684 [quant-ph] (2025). DOI: 10.48550/arXiv.2505.09684
- B.W. Reichardt, D. Aasen, R. Chao, A. Chernoguzov, W. van Dam, J.P. Gaebler, D. Gresh, D. Lucchetti, M. Mills, S.A. Moses, B. Neyenhuis, A. Paetznick, A. Paz, P.E. Siegfried, M.P. da Silva, K.M. Svore, Z. Wang, M. Zanner, arXiv:2409.04628 [quant-ph] (2024). DOI: 10.48550/arXiv.2409.04628
- B.W. Reichardt, A. Paetznick, D. Aasen, I. Basov, J.M. Bello-Rivas, P. Bonderson, R. Chao, W. van Dam, M.B. Hastings, R.V. Mishmash, A. Paz, M.P. da Silva, A. Sundaram, K.M. Svore, A. Vaschillo, Z. Wang, M. Zanner, W.B. Cairncross, C.-A. Chen, D. Crow, H. Kim, J.M. Kindem, J. King, M. McDonald, M.A. Norcia, A. Ryou, M. Stone, L. Wadleigh, K. Barnes, P. Battaglino, T.C. Bohdanowicz, G. Booth, A. Brown, M.O. Brown, K. Cassella, R. Coxe, J.M. Epstein, M. Feldkamp, C. Griger, E. Halperin, A. Heinz, F. Hummel, M. Jaffe, A.M.W. Jones, E. Kapit, K. Kotru, J. Lauigan, M. Li, J. Marjanovic, E. Megidish, M. Meredith, R. Morshead, J.A. Muniz, S. Narayanaswami, C. Nishiguchi, T. Paule, K.A. Pawlak, K.L. Pudenz, D. Rodri guez Perez, J. Simon, A. Smull, D. Stack, M. Urbanek, R.J.M. van de Veerdonk, Z. Vendeiro, R.T. Weverka, T. Wilkason, T.-Y. Wu, X. Xie, E. Zalys-Geller, X. Zhang, B.J. Bloom, arXiv:2411.11822 [quant-ph] (2024). DOI: 10.48550/arXiv.2411.11822
- Z. Chen, K. Satzinger, J. Atalaya, A. Dunsworth, D. Sank, C. Quintana, M. McEwen, R. Barends, P. Klimov, S. Hong, C. Jones, A. Petukhov, D. Kafri, S. Demura, B. Burkett, C. Gidney, A. Fowler, A. Paler, J. Kelly, Nature, 595, 383 (2021). DOI: 10.1038/s41586-021-03588-y
- B. Varbanov, F. Battistel, B. Tarasinski, V. Ostroukh, T. O'Brien, L. DiCarlo, B. Terhal, npj Quantum Inf., 6, 102 (2020). DOI: 10.1038/s41534-020-00330-w
- Q. Ficheux, L.B. Nguyen, A. Somoroff, H. Xiong, K.N. Nesterov, M.G. Vavilov, V.E. Manucharyan, Phys. Rev. X, 11, 021026 (2021). DOI: 10.1103/PhysRevX.11.021026
- I.A. Simakov, G.S. Mazhorin, I.N. Moskalenko, N.N. Abramov, A.A. Grigorev, D.O. Moskalev, A.A. Pishchimova, N.S. Smirnov, E.V. Zikiy, I.A. Rodionov, I.S. Besedin, PRX Quantum, 4, 040321 (2023). DOI: 10.1103/PRXQuantum.4.040321
- L. Ding, M. Hays, Y. Sung, B. Kannan, J. An, A. Di Paolo, A.H. Karamlou, T.M. Hazard, K. Azar, D.K. Kim, B.M. Niedzielski, A. Melville, M.E. Schwartz, J.L. Yoder, T.P. Orlando, S. Gustavsson, J.A. Grover, K. Serniak, W.D. Oliver, Phys. Rev. X, 13, 031035 (2023). DOI: 10.1103/PhysRevX.13.031035
- I.N. Moskalenko, I.A. Simakov, N.N. Abramov, A.A. Grigorev, D.O. Moskalev, A.A. Pishchimova, N.S. Smirnov, E.V. Zikiy, I.A. Rodionov, I.S. Besedin, npj Quantum Inf., 8, 130 (2022). DOI: 10.1038/s41534-022-00644-x
- М. Нильсен, И. Чанг, Квантовые вычисления и квантовая информация (Мир, M., 2006), с. 471-480
- A. Javadi-Abhari, M. Treinish, K. Krsulich, C.J. Wood, J. Lishman, J. Gacon, S. Martiel, P.D. Nation, L.S. Bishop, A.W. Cross, B.R. Johnson, J.M. Gambetta, arXiv:2405.08810 [quant-ph] (2024). DOI: 10.48550/arXiv.2405.08810
- S.T. Spitz, B. Tarasinski, C.W.J. Beenakker, T.E. O'Brien, Adv. Quantum Technol., 1 (1), 1800012 (2018). DOI: 10.1002/qute.201870015
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.