論文の概要: Non-Markovian dynamics of a superconducting qubit in a phononic bandgap

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.01031v1
• Date: Sat, 2 Dec 2023 05:08:32 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-12-05 19:41:16.151919
• Title: Non-Markovian dynamics of a superconducting qubit in a phononic bandgap
• Title（参考訳）: フォノニックバンドギャップにおける超伝導量子ビットの非マルコフダイナミクス
• Authors: Mutasem Odeh, Kadircan Godeneli, Eric Li, Rohin Tangirala, Haoxin Zhou, Xueyue Zhang, Zi-Huai Zhang, and Alp Sipahigil
• Abstract要約: 現在の超伝導量子ビットは、大きなデバイスフットプリントを使用することで2レベルシステム(TLS)による消散を低減する。 この研究は、超伝導量子ビット-TLS相互作用を工学するためにフォニックスを用いた新しいプラットフォームを導入する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.4392875769180546
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The overhead to construct a logical qubit from physical qubits rapidly increases with the decoherence rate. Current superconducting qubits reduce dissipation due to two-level systems (TLSs) by using large device footprints. However, this approach provides partial protection, and results in a trade-off between qubit footprint and dissipation. This work introduces a new platform using phononics to engineer superconducting qubit-TLS interactions. We realize a superconducting qubit on a phononic bandgap metamaterial that suppresses TLS-mediated phonon emission. We use the qubit to probe its thermalization dynamics with the phonon-engineered TLS bath. Inside the phononic bandgap, we observe the emergence of non-Markovian qubit dynamics due to the Purcell-engineered TLS lifetime of 34 $\mu s$. We discuss the implications of these observations for extending qubit relaxation times through simultaneous phonon protection and miniaturization.
• Abstract（参考訳）: 物理キュービットから論理キュービットを構築するオーバーヘッドはデコヒーレンスレートとともに急速に増加する。 現在の超伝導量子ビットは、大きなデバイスフットプリントを使用することで2レベルシステム(TLS)による消散を低減する。 しかし、このアプローチは部分的保護を提供し、キュービットフットプリントと散逸の間のトレードオフをもたらす。 この研究は、超伝導量子ビット-TLS相互作用を工学するためにフォニックスを用いた新しいプラットフォームを導入する。 我々はTLSを介するフォノン放出を抑制するフォノンバンドギャップメタマテリアル上で超伝導量子ビットを実現する。 我々は、qubitを用いて、フォノン工学のtls浴を用いて熱化ダイナミクスを調べる。 フォノンバンドギャップ内では、PurcellによるTLS寿命34$\mu s$による非マルコフ量子ビットダイナミクスの出現を観察する。 我々は,これらの観測結果から,フォノン保護と小型化を同時に行う量子緩和時間の延長について考察する。

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