論文の概要: Engineering superconducting qubits to reduce quasiparticles and charge noise

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2202.01435v2
• Date: Mon, 26 Dec 2022 18:02:57 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-26 23:15:47.573202
• Title: Engineering superconducting qubits to reduce quasiparticles and charge noise
• Title（参考訳）: 準粒子と電荷ノイズを低減するための工学超電導量子ビット
• Authors: Xianchuang Pan, Yuxuan Zhou, Haolan Yuan, Lifu Nie, Weiwei Wei, Libo Zhang, Jian Li, Song Liu, Zhi Hao Jiang, Gianluigi Catelani, Ling Hu, Fei Yan and Dapeng Yu
• Abstract要約: 量子ビットを小さくすることで準粒子生成を制御する方法の実験的検討を行った。 超伝導ギャップ上に量子ビットの電磁環境を形成し, 準粒子中毒を抑制する。 この結果は, 準粒子生成は接合部におけるクーパー対の破断に支配されているという仮説を支持する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 14.613106897690752
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Identifying, quantifying, and suppressing decoherence mechanisms in qubits are important steps towards the goal of engineering a quantum computer or simulator. Superconducting circuits offer flexibility in qubit design; however, their performance is adversely affected by quasiparticles (broken Cooper pairs). Developing a quasiparticle mitigation strategy compatible with scalable, high-coherence devices is therefore highly desirable. Here we experimentally demonstrate how to control quasiparticle generation by downsizing the qubit, capping it with a metallic cover, and equipping it with suitable quasiparticle traps. Using a flip-chip design, we shape the electromagnetic environment of the qubit above the superconducting gap, inhibiting quasiparticle poisoning. Our findings support the hypothesis that quasiparticle generation is dominated by the breaking of Cooper pairs at the junction, as a result of photon absorption by the antenna-like qubit structure. We achieve record low charge-parity switching rate (<1Hz). Our aluminium devices also display improved stability with respect to discrete charging events.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピュータやシミュレータを設計するための重要なステップは、量子ビットにおけるデコヒーレンス機構の同定、定量化、抑制である。 超伝導回路は量子ビット設計の柔軟性を提供するが、その性能は準粒子(クーパー対)に悪影響を及ぼす。 したがって、スケーラブルで高コヒーレンスなデバイスと互換性のある準粒子緩和戦略の開発が望まれる。 ここでは, 量子ビットを小型化し, 金属カバーで包み込み, 適切な準粒子トラップを装備することにより, 準粒子生成を制御する手法を実験的に実証する。 フリップチップ設計を用いることで、超伝導ギャップの上のクビットの電磁環境を形成し、準粒子中毒を抑制する。 アンテナ状量子ビット構造による光子吸収の結果, 準粒子生成は, 接合部におけるクーパー対の破れに支配されるという仮説を支持する。 記録的な低電荷比スイッチング率(<1Hz)を達成する。 アルミニウムデバイスは、個別の充電イベントに対する安定性も向上した。

関連論文リスト

• Modeling phonon-mediated quasiparticle poisoning in superconducting qubit arrays [0.0]
  超伝導量子ビットチップに衝突する電離放射線による相関誤差は、量子誤り訂正に問題となる。 衝撃の余波におけるフォノンおよび準粒子動力学の数値シミュレーションのための総合的戦略について述べる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-02-23T18:02:51Z)
• Enhancing the Coherence of Superconducting Quantum Bits with Electric Fields [62.997667081978825]
  印加された直流電界を用いて、クォービット共鳴から外れた欠陥を調整することにより、クビットコヒーレンスを向上させることができることを示す。 また、超伝導量子プロセッサにおいて局所ゲート電極をどのように実装し、個々の量子ビットの同時コヒーレンス最適化を実現するかについても論じる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-08-02T16:18:30Z)
• Mitigation of quasiparticle loss in superconducting qubits by phonon scattering [2.959938599901649]
  超伝導量子ビットでは、誤差が空間と時間に十分な相関がないという仮定は電離放射線によって破られる。 潜在的な緩和技術は、通常の金属や超伝導金属の大量をデバイスに配置し、量子ビットの超伝導ギャップの下までフォノンエネルギーを減少させることである。 電離放射線の相関誤差に対する超伝導量子ビットプロセッサの保護における本手法の有効性について検討した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-07-26T09:02:30Z)
• Quasiparticle Poisoning of Superconducting Qubits from Resonant Absorption of Pair-breaking Photons [0.0]
  超伝導量子ビットにおける準粒子中毒のメカニズムは、量子ビット接合部における高エネルギー光子の直接吸収であることを示す。 この物理学の深い理解は、次世代超伝導量子ビットの実現の道を開くだろう。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-13T05:54:28Z)
• Slowing down light in a qubit metamaterial [98.00295925462214]
  マイクロ波領域の超伝導回路は 未だにそのような装置を欠いている 共振導波路に結合した8量子ビットからなる超伝導メタマテリアルにおいて、電磁波の減速を実証した。 本研究は, 超伝導回路の高柔軟性を実証し, カスタムバンド構造を実現することを目的とした。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-02-14T20:55:10Z)
• Continuous Real-Time Detection of Quasiparticle Trapping in Aluminum Nanobridge Josephson Junctions [5.912792105701256]
  非平衡準粒子は超伝導エレクトロニクスにおいてユビキタスである。 伝送線路共振器に組み込まれた2接合アルミニウムナノブリッジ超伝導量子干渉装置に基づく準粒子トラップ検出器を特徴付ける。 最大3個の捕獲された準粒子を連続的に検出し,信号対雑音比が27 in 5 $mu$sの捕捉された準粒子を検出した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-07-15T05:09:25Z)
• Near-Field Terahertz Nanoscopy of Coplanar Microwave Resonators [61.035185179008224]
  超伝導量子回路は、主要な量子コンピューティングプラットフォームの一つである。 超伝導量子コンピューティングを実用上重要な点に進めるためには、デコヒーレンスに繋がる物質不完全性を特定し、対処することが重要である。 ここでは、テラヘルツ走査近接場光学顕微鏡を用いて、シリコン上の湿式エッチングアルミニウム共振器の局所誘電特性とキャリア濃度を調査する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-06-24T11:06:34Z)
• Intrinsic mechanisms for drive-dependent Purcell decay in superconducting quantum circuits [68.8204255655161]
  キャビティ・クビット・デチューニングは,多種多様な設定において,非ゼロフォトニック集団がクビット崩壊パーセルを増大または減少させるか否かを制御している。 本手法は,ケディシュによるシステム処理の知見とリンドブラッド理論を組み合わせたものである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-06-09T16:21:31Z)
• Observation-dependent suppression and enhancement of two-photon coincidences by tailored losses [68.8204255655161]
  ホン・ウー・マンデル効果(HOM)は、バランスビームスプリッターの出力ポート間での2粒子の一致を完璧に抑制することができる。 そこで本研究では,2つのボソンの2粒子同時一致統計をシームレスに調整し,精度の向上を実証した。 この結果から,非エルミート的設定を多粒子量子状態の操作に利用するための新しいアプローチが明らかになった。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-05-12T06:47:35Z)
• Probing the coherence of solid-state qubits at avoided crossings [51.805457601192614]
  本研究では,核スピン浴と相互作用する常磁性欠陥の量子力学について検討した。 提案された理論的アプローチは、第一原理からスピン量子ビットのコヒーレンス特性を設計する方法を舗装する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-10-21T15:37:59Z)
• Bogoliubov Quasiparticles in Superconducting Qubits [0.0]
  回路QEDの3次元キャビティ実装において, 超伝導量子ビットのコヒーレンスは光子放出に伴う損失を減らすことにより劇的に向上した。 コヒーレンスの改善における次のフロンティアには、超伝導準粒子の悪影響の緩和が含まれる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-03-09T19:09:00Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。