論文の概要: First Measurement of Correlated Charge Noise in Superconducting Qubits at an Underground Facility
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.04642v3
- Date: Thu, 27 Jun 2024 16:16:19 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-28 19:06:57.371245
- Title: First Measurement of Correlated Charge Noise in Superconducting Qubits at an Underground Facility
- Title（参考訳）: 地下施設における超電導帯電騒音の初観測
- Authors: G. Bratrud, S. Lewis, K. Anyang, A. Colón Cesaní, T. Dyson, H. Magoon, D. Sabhari, G. Spahn, G. Wagner, R. Gualtieri, N. A. Kurinsky, R. Linehan, R. McDermott, S. Sussman, D. J. Temples, S. Uemura, C. Bathurst, G. Cancelo, R. Chen, A. Chou, I. Hernandez, M. Hollister, L. Hsu, C. James, K. Kennard, R. Khatiwada, P. Lukens, V. Novati, N. Raha, S. Ray, R. Ren, A. Rodriguez, B. Schmidt, K. Stifter, J. Yu, D. Baxter, E. Figueroa-Feliciano, D. Bowring,
- Abstract要約: 地表面から107メートル下にある4ビットのデバイス上で、空間的および時間的関連電荷ジャンプを測定する。
この施設の岩が埋まると、宇宙線ミューオンのフラックスは海面実験室に比べて99%以上減少する。
我々は、22時間以上連続して4量子ビットを動作させ、3ミリ以上の長さで無相関の電荷ジャンプを行う。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.9572464584945864
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We measure space- and time-correlated charge jumps on a four-qubit device, operating 107 meters below the Earth's surface in a low-radiation, cryogenic facility designed for the characterization of low-threshold particle detectors. The rock overburden of this facility reduces the cosmic ray muon flux by over 99% compared to laboratories at sea level. Combined with 4$\pi$ coverage of a movable lead shield, this facility enables quantifiable control over the flux of ionizing radiation on the qubit device. Long-time-series charge tomography measurements on these weakly charge-sensitive qubits capture discontinuous jumps in the induced charge on the qubit islands, corresponding to the interaction of ionizing radiation with the qubit substrate. The rate of these charge jumps scales with the flux of ionizing radiation on the qubit package, as characterized by a series of independent measurements on another energy-resolving detector operating simultaneously in the same cryostat with the qubits. Using lead shielding, we achieve a minimum charge jump rate of 0.19$^{+0.04}_{-0.03}$ mHz, almost an order of magnitude lower than that measured in surface tests, but a factor of roughly eight higher than expected based on reduction of ambient gammas alone. We operate four qubits for over 22 consecutive hours with zero correlated charge jumps at length scales above three millimeters.
- Abstract（参考訳）: 低閾値粒子検出器のキャラクタリゼーションのために設計された低放射能低温発生施設において、地球の地表から107メートル下を走行する4ビットデバイス上での空間的および時間的関連電荷ジャンプを測定した。
この施設の岩が埋まると、宇宙線ミューオンのフラックスは海面実験室に比べて99%以上減少する。
可動型鉛シールドの4$\pi$カバレッジと組み合わせることで、この施設は、量子ビットデバイス上の電離放射線のフラックスを定量的に制御することができる。
これらの弱電荷感受性クビットの長時間電荷トモグラフィー測定は、クビット島での誘導電荷の不連続ジャンプを捉え、クビット基板と電離放射線の相互作用に対応する。
これらの電荷の速度は、クビットパッケージ上の電離放射線のフラックスと共にスケールし、クビットと同一のクライオスタットで同時に動作する別のエネルギー分解検出器の一連の独立測定によって特徴づけられる。
鉛遮蔽法を用いて最小電荷ジャンプ率0.19$^{+0.04}_{-0.03}$ mHz, 表面試験で測定した値よりも約1桁低いが, 周囲ガンマの減少による予測よりも約8倍高い値が得られる。
我々は、22時間以上連続して4量子ビットを動作させ、3ミリ以上の長さで無相関の電荷ジャンプを行う。
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