論文の概要: Performance Stabilization of High-Coherence Superconducting Qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.12514v1
• Date: Sun, 16 Mar 2025 14:17:33 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-18 12:29:37.691437
• Title: Performance Stabilization of High-Coherence Superconducting Qubits
• Title（参考訳）: 高コヒーレンス超電導量子ビットの性能安定化
• Authors: Andrew Dane, Karthik Balakrishnan, Brent Wacaser, Li-Wen Hung, H. J. Mamin, Daniel Rugar, Robert M. Shelby, Conal Murray, Kenneth Rodbell, Jeffrey Sleight,
• Abstract要約: 超伝導量子ビットは、量子情報処理の最も先進的な実証に使われてきた。 量子ビット品質係数を特徴付ける手法を提案する。 この方法では、測定されたエネルギー緩和時間を安定させるために、キュービット近傍のTLSにゆっくりと変化する電場を印加する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Superconducting qubits have been used in the most advanced demonstrations of quantum information processing, and they can be manufactured at-scale using proven semiconductor techniques. This makes them one of the leading technologies in the race to demonstrate useful quantum computers. Since their initial demonstration, advances in design, fabrication, and materials have extended the timescales over which fragile quantum information can be stored and manipulated on superconducting qubits. Ubiquitous atomic-scale material defects have been identified as a primary cause of qubit energy-loss and decoherence. Here we study transmon qubits that exhibit energy relaxation times exceeding 2.5 ms. Even at these long timescales, our qubit energy loss is dominated by two level systems (TLS). We observe large variations in these energy-loss times that would make it extremely difficult to accurately evaluate and compare qubit fabrication processes and to perform studies that require precise measurements of energy loss. To address this issue, we present a technique for characterizing qubit quality factor. In this method, we apply a slowly varying electric field to TLS near the qubit to stabilize the measured energy relaxation time, enabling us to replace hundreds of hours of measurements with ones that span several minutes.
• Abstract（参考訳）: 超伝導量子ビットは量子情報処理の最も先進的な実証で使われており、証明された半導体技術を用いて大規模に製造することができる。 これにより、彼らは有用な量子コンピュータを実証するレースにおける主要な技術の1つとなる。 初期のデモ以降、設計、製造、材料の進歩により、脆弱な量子情報が超伝導量子ビット上に格納され、操作できる時間スケールが拡張された。 ユビキタス原子スケールの物質欠陥は、クォービットエネルギー損失とデコヒーレンスの主な原因として同定されている。 ここでは, 2.5msを超えるエネルギー緩和時間を示すトランスモン量子ビットについて検討する。 我々は、これらのエネルギー損失時間の大きな変動を観察し、クォービット製造過程を正確に評価し比較し、エネルギー損失の正確な測定を必要とする研究を行うのを非常に困難にしている。 この問題に対処するために、量子ビット品質係数を特徴付ける手法を提案する。 この方法では、キュービット近傍のTLSにゆっくりと変化する電場を適用し、測定されたエネルギー緩和時間を安定させ、数百時間の計測を数分で置き換えることが可能となる。

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