論文の概要: Phonon downconversion to suppress correlated errors in superconducting qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.06586v2
• Date: Wed, 2 Nov 2022 21:50:38 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-22 05:40:23.902513
• Title: Phonon downconversion to suppress correlated errors in superconducting qubits
• Title（参考訳）: 超伝導量子ビットの相関誤差を抑制するフォノンダウンコンバージョン
• Authors: V. Iaia, J. Ku, A. Ballard, C. P. Larson, E. Yelton, C. H. Liu, S. Patel, R. McDermott and B. L. T. Plourde
• Abstract要約: バックグラウンド放射能による高エネルギー粒子の衝突は、基板中を移動するエネルギーフォノンを発生させ、超伝導基底状態の上に励起を生成する。 チップの裏側にある通常の金属貯水池を使ってフォノンを低エネルギーに変える。 裏面金属化および無添加チップ上での準粒子中毒について検討し, 対破壊フォノンのフラックスを20以上減少させることを示した。
• 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: Quantum error correction can preserve quantum information in the presence of local errors, but correlated errors are fatal. For superconducting qubits, high-energy particle impacts from background radioactivity produce energetic phonons that travel throughout the substrate and create excitations above the superconducting ground state, known as quasiparticles, which can poison all qubits on the chip. We use normal metal reservoirs on the chip back side to downconvert phonons to low energies where they can no longer poison qubits. We introduce a pump-probe scheme involving controlled injection of pair-breaking phonons into the qubit chips. We examine quasiparticle poisoning on chips with and without back-side metallization and demonstrate a reduction in the flux of pair-breaking phonons by over a factor of 20. We use a Ramsey interferometer scheme to simultaneously monitor quasiparticle parity on three qubits for each chip and observe a two-order of magnitude reduction in correlated poisoning due to background radiation.
• Abstract（参考訳）: 量子誤差補正は、局所的エラーの存在下で量子情報を保存することができるが、相関したエラーは致命的である。 超伝導量子ビットでは、バックグラウンド放射能による高エネルギー粒子の衝突は、基板中を移動するエネルギーフォノンを生成し、準粒子として知られる超伝導基底状態の上に励起を生成する。 チップの裏側の通常の金属貯水池を使って、フォノンを低エネルギーに変換し、もはやクビットに毒を盛ることはできない。 量子ビットチップへのペアブレーキングフォノンの注入制御を含むポンププローブ方式を提案する。 裏面金属化および無添加チップ上での準粒子中毒について検討し, 対破壊フォノンのフラックスを20以上減少させることを示した。 ラムゼイ干渉計を用いて,各チップの3量子ビットの準粒子パリティを同時観測し,背景放射線による相関中毒の2次低減を観測した。

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