論文の概要: Abatement of Ionizing Radiation for Superconducting Quantum Devices
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.01032v1
- Date: Fri, 1 Mar 2024 23:38:56 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-05 15:25:23.229605
- Title: Abatement of Ionizing Radiation for Superconducting Quantum Devices
- Title（参考訳）: 超伝導量子デバイスにおける電離放射線の除去
- Authors: B. Loer (1), P. M. Harrington (2), B. Archambault (1), E. Fuller (1),
B. Pierson (1), I. Arnquist (1), K. Harouaka (1), T. D. Schlieder (1), D. K.
Kim (c), A. J. Melville (c), B. M. Niedzielski (3), J. K. Yoder (3), K.
Serniak (2 and 3), W. D. Oliver (2 and 3), J. L. Orrell (1), R. Bunker (1),
B. A. VanDevender (1), M. Warner (1) ((1) Pacific Northwest National
Laboratory, (2) Research Laboratory of Electronics, Massachusetts Institute
of Technology, (3) MIT Lincoln Laboratory)
- Abstract要約: 電離放射線は超伝導量子回路の性能を低下させることが示されている。
宇宙線フラックスを低減させる浅層地下施設と自然発生ガンマ線フラックスを緩和する鉛遮蔽型クライオスタットを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Ionizing radiation has been shown to reduce the performance of
superconducting quantum circuits. In this report, we evaluate the expected
contributions of different sources of ambient radioactivity for typical
superconducting qubit experiment platforms. Our assessment of radioactivity
inside a typical cryostat highlights the importance of selecting appropriate
materials for the experiment components nearest to qubit devices, such as
packaging and electrical interconnects. We present a shallow underground
facility (30-meter water equivalent) to reduce the flux of cosmic rays and a
lead shielded cryostat to abate the naturally occurring radiogenic gamma-ray
flux in the laboratory environment. We predict that superconducting qubit
devices operated in this facility could experience a reduced rate of correlated
multi-qubit errors by a factor of approximately 20 relative to the rate in a
typical above-ground, unshielded facility. Finally, we outline overall design
improvements that would be required to further reduce the residual ionizing
radiation rate, down to the limit of current generation direct detection dark
matter experiments.
- Abstract（参考訳）: 電離放射線は超伝導量子回路の性能を低下させることが示されている。
本報告では、超伝導量子ビット実験プラットフォームにおける環境放射能の異なる源の期待される寄与を評価する。
典型的なクライオスタット内での放射能評価では, 包装や電気配線など, キュービットデバイスに最も近い実験材料を選択することが重要である。
我々は,宇宙線のフラックスを減少させる浅層地下施設(30m水相当)と,自然発生の放射線発生ガンマ線フラックスを除去するための鉛遮蔽クライオスタットを提案する。
この施設で動作している超伝導量子ビットデバイスは、典型的地上非シールド施設の速度に対して約20倍の相関多ビット誤差を生じさせる可能性があると予測した。
最後に,現在発生している直接検出ダークマター実験の限界まで,残留電離放射線率の低減に必要な全体的な設計改善について概説する。
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