論文の概要: Lattice-Renormalized Tunneling Models for Superconducting Qubit Materials
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.18156v1
- Date: Sat, 20 Dec 2025 00:43:55 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-12-23 18:54:32.210508
- Title: Lattice-Renormalized Tunneling Models for Superconducting Qubit Materials
- Title（参考訳）: 超伝導量子ビット材料の格子正規化トンネルモデル
- Authors: P. G. Pritchard, James M. Rondinelli,
- Abstract要約: 構成トンネル2レベルシステム(TLS)のための格子正規化形式を提案する。
我々の定式化は、退化ポテンシャル井戸間の格子歪みを捉えるための複合フォノン座標を導入している。
その結果、実験トンネル分割と、トンネル原子と格子フォノンの強い不調和結合が明らかになった。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We present a lattice-renormalized formalism for configurational tunneling two-level systems (TLS) that overcomes limitations of minimum-energy-path and light-particle models. Derived from the nuclear Hamiltonian, our formulation introduces composite phonon coordinates to capture lattice distortions between degenerate potential wells. This approach resolves deficiencies in prior models and enables accurate computation of tunnel splittings and excitation spectra for hydrogen-based TLS in bcc Nb. Our results bound experimental tunnel splittings and reveal strong anharmonic couplings between tunneling atoms and lattice phonons, establishing a direct link between TLS dynamics and phonon-mediated strain interactions. The formalism further generalizes to multi-level systems (MLS), providing insight into defect-induced decoherence in superconducting qubits and guiding strategies for materials design to suppress TLS-related loss.
- Abstract（参考訳）: 最小エネルギーパスモデルと軽粒子モデルの制約を克服する構成トンネル2レベルシステム(TLS)の格子正規化形式を提案する。
核ハミルトニアンから派生した我々の定式化は、退化ポテンシャル井戸間の格子歪みを捉えるための合成フォノン座標を導入する。
提案手法は, 先行モデルにおける欠陥を解消し, bcc Nb における水素系TLSのトンネル分割と励起スペクトルの正確な計算を可能にする。
実験管分割実験の結果, トンネル原子と格子フォノンの強い不調和結合が明らかとなり, TLS力学とフォノンを介するひずみ相互作用の直接結合が確立された。
この形式はマルチレベルシステム(MLS)にさらに一般化され、超伝導量子ビットの欠陥によるデコヒーレンスやTLS関連損失を抑制する材料設計の指針となる。
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