論文の概要: Quasiparticle Dynamics in Superconducting Quantum-Classical Hybrid Circuits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.14130v1
• Date: Wed, 26 Jul 2023 11:54:44 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-07-27 12:29:18.262607
• Title: Quasiparticle Dynamics in Superconducting Quantum-Classical Hybrid Circuits
• Title（参考訳）: 超伝導量子古典ハイブリッド回路における準粒子ダイナミクス
• Authors: Kuang Liu, Xiaoliang He, Zhengqi Niu, Hang Xue, Wenbing Jiang, Liliang Ying, Wei Peng, Masaaki Maezawa, Zhirong Lin, Xiaoming Xie, Zhen Wang
• Abstract要約: 単一磁束量子(SFQ)回路は、スケーラブルで積分可能な極低温量子制御システムにとって有望な候補である。 本研究では,超伝導量子古典ハイブリッドチップにおける非平衡準粒子(QP)について検討する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.556590964168528
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Single flux quantum (SFQ) circuitry is a promising candidate for a scalable and integratable cryogenic quantum control system. However, the operation of SFQ circuits introduces non-equilibrium quasiparticles (QPs), which are a significant source of qubit decoherence. In this study, we investigate QP behavior in a superconducting quantum-classical hybrid chip that comprises an SFQ circuit and a qubit circuit. By monitoring qubit relaxation time, we explore the dynamics of SFQ-circuit-induced QPs. Our findings reveal that the QP density near the qubit reaches its peak after several microseconds of SFQ circuit operation, which corresponds to the phonon-mediated propagation time of QPs in the hybrid circuits. This suggests that phonon-mediated propagation dominates the spreading of QPs in the hybrid circuits. Our results lay the foundation to suppress QP poisoning in quantum-classical hybrid systems.
• Abstract（参考訳）: 単一磁束量子(sfq)回路は、スケーラブルで可積分な極低温量子制御システムの有望な候補である。 しかし、SFQ回路の動作は、量子ビットデコヒーレンスの重要な源である非平衡準粒子(QP)を導入している。 本研究では、SFQ回路と量子ビット回路からなる超伝導量子古典ハイブリッドチップのQP挙動について検討する。 量子緩和時間のモニタリングにより,sfq回路誘起qpsのダイナミクスを探索する。 量子ビット近傍のqp密度は、ハイブリッド回路におけるqpsのフォノンによる伝播時間に対応するsfq回路動作数マイクロ秒後にピークに達することが判明した。 これはフォノンによる伝搬がハイブリッド回路におけるQPの拡散を支配することを示唆している。 その結果,量子古典ハイブリッドシステムにおけるQP中毒抑制の基礎を築いた。

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