論文の概要: Qubit dephasing by spectrally diffusing quantum two-level systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.15264v2
• Date: Wed, 1 May 2024 09:38:50 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-05-02 20:40:32.066684
• Title: Qubit dephasing by spectrally diffusing quantum two-level systems
• Title（参考訳）: スペクトル拡散量子二レベル系による量子ビットのデファス化
• Authors: Shlomi Matityahu, Alexander Shnirman, Moshe Schechter,
• Abstract要約: 量子ビットと共鳴に近い2レベル系のスペクトル拡散によるジョセフソン量子ビットの純粋退化について検討する。 本研究では, この純脱落機構を緩和し, 超伝導量子ビットのコヒーレンス時間の向上を図っている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 44.99833362998488
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We investigate the pure dephasing of a Josephson qubit due to the spectral diffusion of two-level systems that are close to resonance with the qubit. We identify the parameter regime in which this pure dephasing rate can be of the order of the energy relaxation rate and, thus, the relation $T_2 = 2 T_1$ is violated for the qubit. This regime is reached if the dynamics of the thermal TLSs responsible for the spectral diffusion is sufficiently slower than the energy relaxation of the qubit. By adding periodic bias modulating the qubit frequency or TLS excitation energies we show that this pure dephasing mechanism can be mitigated, allowing enhancement of superconducting qubits coherence time. Mitigating pure dephasing, even if it is subdominant, is of special significance in view of recent suggestions for converting the dominant relaxation process ($T_1$) into erasure errors, leaving pure dephasing as the bottleneck for efficient quantum computation.
• Abstract（参考訳）: 量子ビットと共鳴に近い2レベル系のスペクトル拡散によるジョセフソン量子ビットの純粋退化について検討する。 エネルギー緩和率の順に、この純粋な減音率を適用できるパラメータ構造を同定し、この関係を量子ビットに対して1T_2 = 2T_1$とする。 この状態は、スペクトル拡散に寄与する熱TLSの力学が、量子ビットのエネルギー緩和よりも十分に遅い場合に到達する。 キュービット周波数やTLS励起エネルギーを周期的に変調することで、この純粋な減圧機構を緩和することができ、超伝導キュービットのコヒーレンス時間を向上できることを示す。 仮にそれが劣悪であるとしても、純粋に嫌悪を緩和することは、支配的緩和過程(T_1$)を消去誤差に変換するという最近の提案の観点において特に重要なものであり、純粋に嫌悪は効率的な量子計算のボトルネックとして残されている。

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