論文の概要: Full-Wave Methodology to Compute the Spontaneous Emission Rate of a Transmon Qubit

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2201.04244v1
• Date: Tue, 11 Jan 2022 23:47:20 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-01 12:46:05.571347
• Title: Full-Wave Methodology to Compute the Spontaneous Emission Rate of a Transmon Qubit
• Title（参考訳）: トランスモン量子ビットの自発的放出率計算のための全波法
• Authors: Thomas E. Roth and Weng C. Chew
• Abstract要約: 自発放出率(SER)は、任意の量子ビット(量子ビット)にとって重要なメリットである。 電磁環境に結合したトランスモン量子ビットについて,最近開発されたフィールドベースで記述することで,これを実現できることを示す。 実験により得られた文献に類似したデバイスに対して,SERを計算し,本モデルの有効性を検証した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The spontaneous emission rate (SER) is an important figure of merit for any quantum bit (qubit), as it can play a significant role in the control and decoherence of the qubit. As a result, accurately characterizing the SER for practical devices is an important step in the design of quantum information processing devices. Here, we specifically focus on the experimentally popular platform of a transmon qubit, which is a kind of superconducting circuit qubit. Despite the importance of understanding the SER of these qubits, it is often determined using approximate circuit models or is inferred from measurements on a fabricated device. To improve the accuracy of predictions in the design process, it is better to use full-wave numerical methods that can make a minimal number of approximations in the description of practical systems. In this work, we show how this can be done with a recently developed field-based description of transmon qubits coupled to an electromagnetic environment. We validate our model by computing the SER for devices similar to those found in the literature that have been well-characterized experimentally. We further cross-validate our results by comparing them to simplified lumped element circuit and transmission line models as appropriate.
• Abstract（参考訳）: 自発的放出速度(ser)は量子ビット(qubit)の制御と非一貫性において重要な役割を果たすため、量子ビット(qubit)にとって重要なメリットの指標である。 その結果、実用機器のSERを正確に特徴付けることは、量子情報処理装置の設計における重要なステップである。 ここでは、超伝導回路の量子ビットの一種であるトランスモン量子ビットの実験的に人気のあるプラットフォームに焦点を当てる。 これらの量子ビットのSERを理解することの重要性にもかかわらず、近似回路モデルを用いてしばしば決定される。 設計過程における予測の精度を向上させるためには,実用システムの記述において最小の近似をすることができるフルウェーブ数値手法を用いることが望ましい。 本稿では,最近開発されたトランスモン量子ビットを電磁環境に結合したフィールドベースで記述することで,これを実現する方法を示す。 実験でよく特性化された文献と類似したデバイスに対してサーを計算し,モデルを検証する。 さらに,単純化した集積素子回路と伝送線路モデルとの比較を行い,検討を行った。

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