論文の概要: Reducing the impact of radioactivity on quantum circuits in a deep-underground facility

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2005.02286v1
• Date: Tue, 5 May 2020 15:37:43 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-21 03:02:09.494627
• Title: Reducing the impact of radioactivity on quantum circuits in a deep-underground facility
• Title（参考訳）: 地下深部施設における放射能の量子回路への影響低減
• Authors: Laura Cardani, Francesco Valenti, Nicola Casali, Gianluigi Catelani, Thibault Charpentier, Massimiliano Clemenza, Ivan Colantoni, Angelo Cruciani, Luca Gironi, Lukas Gr\"unhaupt, Daria Gusenkova, Fabio Henriques, Marc Lagoin, Maria Martinez, Giorgio Pettinari, Claudia Rusconi, Oliver Sander, Alexey V. Ustinov, Marc Weber, Wolfgang Wernsdorfer, Marco Vignati, Stefano Pirro, Ioan M. Pop
• Abstract要約: 超伝導回路のコヒーレンス時間はナノ秒から数百マイクロ秒に増加した。 コヒーレンスは、現在のエラー訂正方式のハードウェアオーバーヘッドを抑えるために、桁違いに改善する必要がある。 環境放射能は非平衡準粒子の重要な源であることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.36954891170556703
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: As quantum coherence times of superconducting circuits have increased from nanoseconds to hundreds of microseconds, they are currently one of the leading platforms for quantum information processing. However, coherence needs to further improve by orders of magnitude to reduce the prohibitive hardware overhead of current error correction schemes. Reaching this goal hinges on reducing the density of broken Cooper pairs, so-called quasiparticles. Here, we show that environmental radioactivity is a significant source of nonequilibrium quasiparticles. Moreover, ionizing radiation introduces time-correlated quasiparticle bursts in resonators on the same chip, further complicating quantum error correction. Operating in a deep-underground lead-shielded cryostat decreases the quasiparticle burst rate by a factor fifty and reduces dissipation up to a factor four, showcasing the importance of radiation abatement in future solid-state quantum hardware.
• Abstract（参考訳）: 超伝導回路の量子コヒーレンス時間がナノ秒から数百マイクロ秒に増加するにつれ、量子情報処理の主要なプラットフォームの一つとなっている。 しかし、コヒーレンスは、現在の誤り訂正スキームのハードウェアオーバヘッドを減らすために、桁違いに改善する必要がある。 この目標を達成するには、壊れたクーパー対、いわゆる準粒子の密度を下げる必要がある。 ここでは, 環境放射能が非平衡準粒子の重要な源であることを示す。 さらに、電離放射線は、同じチップ上の共振器に時間相関準粒子バーストを導入し、量子誤差補正をさらに複雑にする。 深層鉛遮蔽クライオスタットでの動作は準粒子バースト率を50倍に減少させ、4倍までの散逸を減少させ、将来の固体量子ハードウェアにおける放射能乱れの重要性を示す。

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