論文の概要: Two-Level System Spectroscopy from Correlated Multilevel Relaxation in Superconducting Qubits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.11127v1
- Date: Wed, 11 Feb 2026 18:39:10 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-02-12 21:44:02.325523
- Title: Two-Level System Spectroscopy from Correlated Multilevel Relaxation in Superconducting Qubits
- Title（参考訳）: 超伝導量子ビットにおける相関多レベル緩和からの2レベル系分光
- Authors: Tanay Roy, Xinyuan You, David van Zanten, Francesco Crisa, Sabrina Garattoni, Shaojiang Zhu, Anna Grassellino, Alexander Romanenko,
- Abstract要約: 多レベル緩和に基づく固定周波数トランスモンの新しい分光法を実証する。
1つ以上の支配的なTLSを特定し、時間とともに周波数のドリフトを再構築する。
提案手法はトランスモン周波数を調整することなくTLS分光のための強力なツールを提供する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 32.80459598291733
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Transmon qubits are a cornerstone of modern superconducting quantum computing platforms. Temporal fluctuations of energy relaxation in these qubits are widely attributed to microscopic two-level systems (TLSs) in device dielectrics and interfaces, yet isolating individual defects typically relies on tuning the qubit or the TLS into resonance. We demonstrate a novel spectroscopy method for fixed-frequency transmons based on multilevel relaxation: repeated preparation of the second excited state and simultaneous $T_1$ extraction of the first and second excited states reveals characteristic correlations in the decay rates of adjacent transitions. From these correlations we identify one or more dominant TLSs and reconstruct their frequency drift over time. Remarkably, we find that TLSs detuned by $\gtrsim 100\,\mathrm{MHz}$ from the qubit transition can still significantly influence relaxation. The proposed method provides a powerful tool for TLS spectroscopy without the need to tune the transmon frequency, either via a flux-tunable inductor or AC-Stark shifts.
- Abstract（参考訳）: トランスモン量子ビットは、現代の超伝導量子コンピューティングプラットフォームの基礎である。
これらの量子ビットにおけるエネルギー緩和の時間的変動は、デバイス誘電体と界面の顕微鏡的二層系(TLS)に大きく影響されているが、個々の欠陥を分離することは一般に量子ビットまたはTLSを共鳴にチューニングすることに依存する。
本研究では, 近接遷移の崩壊速度に特徴的な相関関係を示す第2励起状態の繰り返し調製と第1励起状態と第2励起状態の同時抽出という, 多レベル緩和に基づく固定周波数トランモンの新しい分光法を示す。
これらの相関関係から、1つ以上の支配的なTLSを特定し、時間とともに周波数のドリフトを再構築する。
注目すべきは、量子ビット遷移から$\gtrsim 100\,\mathrm{MHz}$でデチューンされたTLSが、緩和に大きく影響することである。
提案手法は、フラックス可変インダクタまたは交流スタークシフトを介して、トランスモン周波数を調整することなくTLS分光のための強力なツールを提供する。
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