論文の概要: Gatemon Qubit Revisited for Improved Reliability and Stability

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.11611v1
• Date: Mon, 16 Dec 2024 09:51:46 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-17 13:54:59.103202
• Title: Gatemon Qubit Revisited for Improved Reliability and Stability
• Title（参考訳）: Gatemon Qubitが信頼性と安定性の向上のために再検討
• Authors: David Feldstein-Bofill, Zhenhai Sun, Casper Wied, Shikhar Singh, Brian D. Isakov, Svend Krøjer, Jacob Hastrup, András Gyenis, Morten Kjaergaard,
• Abstract要約: ゲート可変超伝導トランスモン量子ビット(ゲートモン)は、そのような超伝導回路のパラダイム的な例である。 その結果,ゲートモンは印加されたゲート電圧に対して不安定でヒステリックなクビットに悩まされ,コヒーレンス時間が短縮されることがわかった。 我々は,数GHz帯で1MHzの精度でキュービット周波数の高信頼性チューニングを実現し,フローティングコンデンサ設計のゲートモンに比べてグラウンドドゲートモンの安定性が向上した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.0119750923899902
• License:
• Abstract: The development of quantum circuits based on hybrid superconductor-semiconductor Josephson junctions holds promise for exploring their mesoscopic physics and for building novel superconducting devices. The gate-tunable superconducting transmon qubit (gatemon) is the paradigmatic example of such a superconducting circuit. However, gatemons typically suffer from unstable and hysteretic qubit frequencies with respect to the applied gate voltage and reduced coherence times. Here we develop methods for characterizing these challenges in gatemons and deploy these methods to compare the impact of shunt capacitor designs on gatemon performance. Our results indicate a strong frequency- and design-dependent behavior of the qubit stability, hysteresis, and dephasing times. Moreover, we achieve highly reliable tuning of the qubit frequency with 1 MHz precision over a range of several GHz, along with improved stability in grounded gatemons compared to gatemons with a floating capacitor design.
• Abstract（参考訳）: ハイブリッド超伝導体-半導体接合を用いた量子回路の開発は、そのメソスコピック物理を探求し、新しい超伝導デバイスを構築することを約束する。 ゲート可変超伝導トランスモン量子ビット(ゲートモン)は、そのような超伝導回路のパラダイム的な例である。 しかし、ゲートモンは通常、印加されたゲート電圧に対して不安定でヒステリックなクビット周波数に悩まされ、コヒーレンス時間を短縮する。 本稿では,ゲートモンにおけるこれらの課題を特徴付ける手法を開発し,ゲートモン性能に対するシャントコンデンサ設計の影響を比較する。 以上の結果から, クビット安定性, ヒステリシス, 強調時間の強い周波数依存性, 設計依存性の挙動が示唆された。 さらに,数GHz帯で1MHzの精度でキュービット周波数の高信頼チューニングを実現するとともに,フローティングキャパシタ設計のゲートモンに比べてグラウンドドゲートモンの安定性が向上した。

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