論文の概要: Stability studies on subtractively-fabricated CMOS-compatible superconducting transmon qubits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.18037v1
- Date: Fri, 19 Dec 2025 20:08:12 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-12-23 18:54:32.162456
- Title: Stability studies on subtractively-fabricated CMOS-compatible superconducting transmon qubits
- Title（参考訳）: 減収縮型CMOS互換超伝導トランスモン量子ビットの安定性に関する研究
- Authors: Chawki Dhieb, Johannes Weber, Samuel Taubenberger, Carla Moran Guizan, Simon J. K. Lang, Zhen Luo, Emir Music, Alwin Maiwald, Wilfried Lerch, Lars Nebrich, Marc Tornow, Thomas Mayer, Daniela Zahn, Rui N. Pereira, Christoph Kutter,
- Abstract要約: CMOS互換超伝導トランスモン量子ビットの時間安定性について検討した。
1年以上にわたる10サイクルの代表的なキュービットを2つ追跡しました。
両キュービット遷移周波数の約61MHzにおける平均下降シフトを観測した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.0468643723871907
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Developing fault-tolerant quantum processors with error correction demands large arrays of physical qubits whose key performance metrics (coherence times, control fidelities) must remain within specifications over both short and long timescales. Here we investigated the temporal stability of subtractively fabricated CMOS-compatible superconducting transmon qubits. During a single cooldown and over a period of 95 hours, we monitored several parameters for 8 qubits, including coherence times $T_1$ and $T_2^*$, which exhibit fluctuations originating primarily from the interaction between two-level system (TLS) defects and the host qubit. We also demonstrate that subtractively-fabricated superconducting quantum devices align with the theoretical predictions that higher mean lifetimes $T_1$ correspond to larger fluctuations. To assess long-term stability, we tracked two representative qubits over 10 cooldown cycles spanning more than one year. We observed an average total downward shift in both qubit transition frequencies of approximately 61 MHz within the thermal cycles considered. In contrast, readout resonator frequencies decreased only marginally. Meanwhile, $T_1$ exhibits fluctuations from cycle to cycle, but maintains a stable baseline value.
- Abstract（参考訳）: エラー訂正によるフォールトトレラントな量子プロセッサの開発には、重要なパフォーマンス指標(コヒーレンス時間、制御忠実性)が短い時間スケールと長い時間スケールの両方で仕様内に保持されなければならない物理量子ビットの大規模な配列が必要である。
本稿では, CMOS互換超伝導トランスモン量子ビットの時間安定性について検討した。
1回の冷却と95時間にわたり、我々はコヒーレンス時間$T_1$と$T_2^*$を含む8量子ビットのパラメータをモニターし、主に2レベルシステム(TLS)欠陥とホスト量子ビットの相互作用から生じる変動を示す。
また, 誘引型超伝導量子デバイスは, 平均寿命が平均寿命が$T_1$と大きなゆらぎが一致するという理論的予測と一致することを示した。
長期安定度を評価するために,1年以上にわたる10個の冷却サイクルを2つの代表量子ビットで追跡した。
熱サイクルにおける両キュービット遷移周波数の平均下方シフトは, 約61MHzであった。
対照的に、リードアウト共振器の周波数はわずかに低下した。
一方、T_1$はサイクルごとに変動を示すが、安定したベースライン値を維持する。
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