論文の概要: TLS Dynamics in a Superconducting Qubit Due to Background Ionizing
Radiation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.04780v1
- Date: Mon, 10 Oct 2022 15:37:34 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-23 00:57:29.811491
- Title: TLS Dynamics in a Superconducting Qubit Due to Background Ionizing
Radiation
- Title(参考訳): バックグラウンド電離放射線による超電導量子ビットのTLSダイナミクス
- Authors: Ted Thorbeck, Andrew Eddins, Isaac Lauer, Douglas T. McClure, and
Malcolm Carroll
- Abstract要約: 2レベルシステム(TLS)は、時間スケールでキュービット寿命を不安定にする。
慣性放射線は、最近、量子誤差の補正を複雑にし、相関する多重量子ビット崩壊のバーストを引き起こすことが判明した。
27量子ビットプロセッサ上での電離放射線とTLSのダイナミクスについて検討した。
- 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: Superconducting qubit lifetimes must be both long and stable to provide an
adequate foundation for quantum computing. This stability is imperiled by
two-level systems (TLSs), currently a dominant loss mechanism, which exhibit
slow spectral dynamics that destabilize qubit lifetimes on hour timescales.
Stability is also threatened at millisecond timescales, where ionizing
radiation has recently been found to cause bursts of correlated multi-qubit
decays, complicating quantum error correction. Here we study both ionizing
radiation and TLS dynamics on a 27-qubit processor, repurposing the standard
transmon qubits as sensors of both radiation impacts and TLS dynamics. Unlike
prior literature, we observe resilience of the qubit lifetimes to the transient
quasiparticles generated by the impact of radiation. However, we also observe a
new interaction between these two processes, "TLS scrambling," in which a
radiation impact causes multiple TLSs to jump in frequency, which we suggest is
due to the same charge rearrangement sensed by qubits near a radiation impact.
As TLS scrambling brings TLSs out of or in to resonance with the qubit, the
lifetime of the qubit increases or decreases. Our findings thus identify
radiation as a new contribution to fluctuations in qubit lifetimes, with
implications for efforts to characterize and improve device stability
- Abstract(参考訳): 超伝導量子ビットの寿命は、量子コンピューティングの十分な基盤を提供するには、長くて安定でなければならない。
この安定性は、現在支配的な損失メカニズムである2レベルシステム(TLS)によって実証され、時間スケールでキュービット寿命を不安定にする遅いスペクトルダイナミクスを示す。
また、数ミリ秒の時間スケールでは、電離放射線が相関するマルチ量子ビット崩壊のバーストを引き起こし、量子誤差の補正を複雑にすることが最近発見されている。
ここでは27量子ビットプロセッサ上で電離放射線とtlsダイナミクスの両方を研究し、標準のトランスモン量子ビットを放射衝撃とtlsダイナミクスの両方のセンサとして再提案する。
従来の文献とは異なり、放射の影響によって生じる過渡的準粒子に対する量子ビット寿命の回復力は観測される。
しかし、放射衝撃が複数のTLSを周波数で跳躍させる「TLSスクランブル」という2つのプロセス間の新たな相互作用も観測しており、これは放射衝撃近傍のクビットによって検出された電荷再配置が原因と考えられる。
TLSスクランブルは、クォービットと共鳴してTLSを放出するので、クォービットの寿命は増加するか減少する。
以上の結果から, 放射線はクビット寿命の変動への新たな寄与であり, デバイス安定性を特徴づけ, 改善する試みに示唆される。
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