論文の概要: Modeling Phonon-mediated Quasiparticle Poisoning in Superconducting Qubit Arrays

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.15471v1
• Date: Fri, 23 Feb 2024 18:02:51 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-02-26 13:54:17.804894
• Title: Modeling Phonon-mediated Quasiparticle Poisoning in Superconducting Qubit Arrays
• Title（参考訳）: 超伝導クビットアレイにおけるフォノンを介する準粒子ポゾンのモデル化
• Authors: Eric Yelton, Clayton P. Larson, Vito Iaia, Kenneth Dodge, Guglielmo La Magna, Paul G. Baity, Ivan V. Pechenezhskiy, Robert McDermott, Noah Kurinsky, Gianluigi Catelani, Britton L. T. Plourde
• Abstract要約: 超伝導量子ビットチップに衝突する電離放射線による相関誤差は、量子誤り訂正に問題となる。 衝撃の余波におけるフォノンおよび準粒子動力学の数値シミュレーションのための総合的戦略について述べる。
• 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: Correlated errors caused by ionizing radiation impacting superconducting qubit chips are problematic for quantum error correction. Such impacts generate quasiparticle (QP) excitations in the qubit electrodes, which temporarily reduce qubit coherence significantly. The many energetic phonons produced by a particle impact travel efficiently throughout the device substrate and generate quasiparticles with high probability, thus causing errors on a large fraction of the qubits in an array simultaneously. We describe a comprehensive strategy for the numerical simulation of the phonon and quasiparticle dynamics in the aftermath of an impact. We compare the simulations with experimental measurements of phonon-mediated QP poisoning and demonstrate that our modeling captures the spatial and temporal footprint of the QP poisoning for various configurations of phonon downconversion structures. We thus present a path forward for the operation of superconducting quantum processors in the presence of ionizing radiation.
• Abstract（参考訳）: 超伝導量子ビットチップに衝突する電離放射線による相関誤差は、量子誤り訂正に問題となる。 このような影響は、クビット電極に準粒子(QP)励起を生成し、クビットコヒーレンスを一時的に減少させる。 粒子衝突によって生成される多くのエネルギーフォノンは、デバイス基板を通して効率的に移動し、高い確率で準粒子を生成し、配列内の多くの量子ビットに同時にエラーを引き起こす。 衝撃の余波におけるフォノンおよび準粒子動力学の数値シミュレーションのための総合的戦略について述べる。 本実験は, フォノンを媒介とするqp中毒のシミュレーションと比較し, qp中毒の空間的および時間的足跡を, 様々な形態のフォノンダウンコンバージョン構造で捉えることを実証する。 そこで我々は、イオン化放射線の存在下での超伝導量子プロセッサの動作に向けた経路を提案する。

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