論文の概要: Wiring surface loss of a superconducting transmon qubit
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.16794v1
- Date: Tue, 28 Nov 2023 13:59:41 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-11-29 18:18:28.664947
- Title: Wiring surface loss of a superconducting transmon qubit
- Title（参考訳）: 超伝導トランスモン量子ビットの配線表面損失
- Authors: Nikita S. Smirnov, Elizaveta A. Krivko, Anastasiya A. Solovieva, Anton
I. Ivanov, and Ilya A. Rodionov
- Abstract要約: トランスモン量子ビットの表面損失の50%以上はジョセフソン接合配線から得られることを示す。
6つの可変浮動小数点量子ビットを作製し、配線設計最適化により最大20%のクビット品質係数の改善を実験的に示す。
- 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 processors using superconducting qubits suffer from dielectric loss
leading to noise and dissipation. Qubits are usually designed as large
capacitor pads connected to a non-linear Josephson junction (or SQUID) by a
superconducting thin metal wiring. Here, we report on finite-element simulation
and experimental results confirming that more than 50% of surface loss in
transmon qubits can originated from Josephson junctions wiring and can limit
qubit relaxation time. Extracting dielectric loss tangents capacitor pads and
wiring based on their participation ratios, we show dominant surface loss of
wiring can occur for real qubits designs. Then, we simulate a qubit coupled to
a bath of individual TLS defects and show that only a small fraction (~18%) of
coupled defects is located within the wiring interfaces, however, their
coupling strength is much higher due to stronger electromagnetic field.
Finally, we fabricate six tunable floating transmon qubits and experimentally
demonstrate up to 20% improvement in qubit quality factor by wiring design
optimization.
- Abstract（参考訳）: 超伝導量子ビットを用いた量子プロセッサは、ノイズや散逸につながる誘電損失に苦しむ。
クビットは通常、超伝導金属配線により非線形ジョセフソン接合(SQUID)に接続された大きなコンデンサパッドとして設計される。
本稿では, 有限要素シミュレーションおよび実験結果から, トランモン量子ビットの表面損失の50%以上がジョセフソン接合配線から発生し, クビット緩和時間を制限することが確認された。
誘電体損失タンジェントキャパシタパッドと配線を抽出し, 実際の量子ビット設計において, 配線の表面損失が支配的となることを示す。
そして、個々のTLS欠陥の浴に結合した量子ビットをシミュレートし、結合した欠陥のごく一部(約18%)が配線界面内にあることを示す。
最後に、6つの可変フローティングトランスモン量子ビットを作成し、配線設計による最大20%の品質向上を実験的に実証した。
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