論文の概要: Charge Parity Rates in Transmon Qubits with Different Shunting Capacitors
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.10975v1
- Date: Fri, 14 Mar 2025 00:47:52 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-17 13:05:51.096894
- Title: Charge Parity Rates in Transmon Qubits with Different Shunting Capacitors
- Title（参考訳）: 昇圧キャパシタの異なるトランスモン量子ビットにおける電荷パリティ率
- Authors: Yi-Hsiang Huang, Haozhi Wang, Yizhou Huang, Sylvie McKnight-Milles, Zachary Steffen, B. S. Palmer,
- Abstract要約: 超伝導共振器とミリケルビン温度で動作する量子ビットの非平衡準粒子は数十年前から知られている。
ここでは、5つのトランペット量子ビットのパリティ状態の変化を監視するためにラムゼイ型パルスシーケンスを用いている。
電荷パリティ比は準粒子トラップ率に弱い依存性を示し, 電荷パリティの主源は準粒子の生成であることを示した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.9852311353142693
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- Abstract: The presence of non-equilibrium quasiparticles in superconducting resonators and qubits operating at millikelvin temperature has been known for decades. One metric for the number of quasiparticles affecting qubits is the rate of single-electron change in charge on the qubit island ($\textit i.e.$ the charge parity rate). Here, we have utilized a Ramsey-like pulse sequence to monitor changes in the parity states of five transmon qubits. The five qubits have shunting capacitors with two different geometries and fabricated from both Al and Ta. The charge parity rate differs by a factor of two for the two transmon designs studied here but does not depend on the material of the shunting capacitor. The underlying mechanism of the source of parity switching is further investigated in one of the qubit devices by increasing the quasiparticle trapping rate using induced vortices in the electrodes of the device. The charge parity rate exhibited a weak dependence on the quasiparticle trapping rate, indicating that the main source of charge parity events is from the production of quasiparticles across the Josephson junction. To estimate this source of quasiparticle production, we simulate and estimate pair-breaking photon absorption rates for our two qubit geometries and find a similar factor of two in the absorption rate for a background blackbody radiation temperature of $T^*\sim$ 350 mK.
- Abstract（参考訳）: 超伝導共振器やミリケルビン温度で動作する量子ビットにおける非平衡準粒子の存在は数十年前から知られている。
クァビットに影響を及ぼす準粒子の数の計量の一つは、クァビット島の電荷の変化率(すなわち電荷パリティ率)である。
ここでは、5つのトランペット量子ビットのパリティ状態の変化を監視するためにラムゼイ型パルスシーケンスを用いている。
5つの量子ビットは、2つの異なるジオメトリーを持つキャパシタを持ち、AlとTaの両方から製造されている。
ここで研究した2つのトランスモン設計では、電荷パリティ比は2倍に異なるが、吸引コンデンサの材料に依存しない。
さらに, 電極内における誘導渦を用いた準粒子トラップ率を増大させることにより, パリティスイッチング源の基盤機構について検討した。
電荷パリティ比は準粒子トラップ率に弱い依存性を示し、電荷パリティの主源はジョセフソン接合部における準粒子の生成であることを示した。
この準粒子生成源を推定するために、我々の2つの量子ビットの光子吸収率をシミュレートし、350mKの背景黒体放射温度の吸収率に類似した2つの因子を推定した。
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