論文の概要: High-Temporal-Resolution Measurements of the Impacts of Ionizing Radiation on Superconducting Qubits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.23544v1
- Date: Thu, 26 Feb 2026 22:59:16 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-02 19:48:24.160848
- Title: High-Temporal-Resolution Measurements of the Impacts of Ionizing Radiation on Superconducting Qubits
- Title（参考訳）: 超伝導量子ビットに対する電離放射線の影響の高時間分解測定
- Authors: Jihee Yang, Thomas J. Carroll, Philip Mason, Robert Schwartz, Kenneth M. O'Hara, Jennifer Lund, Michael Gottschalk, Timothy Stephenson, Lawrence H. Friedman, Francisco Yumiceva, Justin Hackley, Aurelius L. Graninger, Chris Rotella, Pat Warner, Jonathan M. Cochran, Adam V. Bruce, Melody Wagner, James Wenner, Stan Steers, Christopher Moore, Alex Marakov, Bradley G. Christensen,
- Abstract要約: 同一基板上に作製したマイクロ波動インダクタンス検出器(MKID)を用いて, 超伝導量子ビットに対する電離放射線の影響を, 時間分解能1ドルで測定した。
MKIDsで検出された2レベルスクランブル事象と電離放射線事象の相関はみられなかった。
放射線発生後のトランスモンの高速回収を特徴とし, ベースライン準粒子密度の指数的回復により, 強化されたクビット緩和と励起の回復が良好に説明されるのを観察する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.3741181188499616
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We measure the effect of ionizing radiation on superconducting qubits with a timing resolution of 1 $μs$ using microwave kinetic inductance detectors (MKIDs) fabricated on the same substrate. We observe no correlation between two-level system (TLS) scrambling events and ionizing radiation events detected with the MKIDs, suggesting TLS scrambling events may not arise from ionizing radiation and instead the previously reported apparent correlation may be due to events without sufficient energy to trigger our MKIDs. We characterize the fast-time system recovery of transmons following a radiation event, where we observe the recovery of the enhanced qubit relaxation and excitation to be well-described by an exponential recovery to the baseline quasiparticle density, with a characteristic time of $13\pm1\ μ$s, and a peak quasiparticle density at the junction per deposited energy of $240/μm^3/MeV$. The fast recovery is consistent with literature reported values for Nb-based devices with direct injection of 2$Δ_{\text{Al}}$ phonons, demonstrating the recovery is strongly dependent on the proximity of niobium to the junction.
- Abstract（参考訳）: 同一基板上に作製したマイクロ波動インダクタンス検出器(MKID)を用いて, 超伝導量子ビットに対する電離放射線の影響を1μsの時間分解能で測定した。
我々は,MKIDによって検出された2レベル・システム・スクランブル事象と電離放射線事象との相関を観測せず,従来報告されていた相関は,MKIDをトリガーするのに十分なエネルギーを欠く事象によるものである可能性が示唆された。
放射線発生後のトランスモンの高速系回復を特徴とし, 塩基性準粒子密度の指数的回復により推定される拡張クビット緩和と励起の回復を観測し, 特性時間13\pm1\μ$s, 堆積エネルギー240/μm^3/MeV$のジャンクションあたりのピーク準粒子密度を推定した。
高速回復はNbベースのデバイスに対して2$Δ_{\text{Al}}$フォノンを直接注入する文献的な値と一致し、この回復はニオブと接合との近接に強く依存していることを示す。
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