論文の概要: Revisiting the multi-mode rhombus circuit as a biased-noise qubit

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.06430v1
• Date: Thu, 07 May 2026 15:34:54 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-08 22:27:11.943538
• Title: Revisiting the multi-mode rhombus circuit as a biased-noise qubit
• Title（参考訳）: バイアスノイズ量子ビットとしてのマルチモードロンバス回路の再検討
• Authors: Pablo Aramburu Sanchez, Trevyn F. Q. Larson, Anthony P. McFadden, Constantin Schrade, Joshua Combes, András Gyenis,
• Abstract要約: 我々は、ジョセフソン接合の対の干渉計を保護された核量子ビットとして使うという考え方を再考する。 ここでは、元の提案とは異なり、結合の1つのエネルギーを意図的に変更し、ロンバスキュービットのソフトバージョンを調べる。 この多モード回路における損失解析は、低周波、フラックスノイズ、準粒子トンネルが緩和時間を制限することを示唆している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In this work, we revisit the idea of using an interferometer of pairs of Josephson junctions as a protected rhombus qubit. Unlike in the original proposal, where the qubit states are encoded into odd and even parity charge states, here, we intentionally alter the energy of one of the junctions to investigate the soft version of the rhombus qubit. This approach allows us to directly probe the qubit transitions over several GHz and reduce the potential drawbacks of the interferometer-based protection. Away from a half flux quantum external field, the large shunting capacitors of the circuit ensure localized qubit states in different phase valleys, leading to a biased-noise qubit. In the realized circuit, we measure an average $T_1\approx500\,μ$s relaxation time in the biased-noise regime (with a Ramsey dephasing time of $T^{R}_\varphi\approx90\,$ns), while an average $T_1\approx27\,μ$s relaxation time at frustration (with $T^{R}_\varphi\approx670\,$ns). Our loss analysis on this multi-mode circuit indicates that at low frequencies, flux noise and quasiparticle tunneling limit the relaxation times, pointing toward the presence of an optimal operating regime of around a few GHz.
• Abstract（参考訳）: 本研究では、ジョセフソン接合の対の干渉計を保護された核量子ビットとして用いるという考え方を再考する。 元の提案とは異なり、クォービット状態は奇数およびパリティ電荷状態に符号化されるが、ここでは、あるジャンクションのエネルギーを意図的に変更して、ロンバスクォービットのソフトバージョンを調べる。 このアプローチにより、数GHzの量子ビット遷移を直接探索し、干渉計による保護の潜在的な欠点を低減できる。 半フラックスの量子外界とは違い、回路の大きな散乱コンデンサは異なる位相谷における局所化量子ビット状態を確保し、バイアスノイズ量子ビットとなる。 実効回路では、バイアスノイズ状態における平均$T_1\approx500\,μ$s緩和時間(Ramsey dephasing time of $T^{R}_\varphi\approx90\,$ns)と、フラストレーション時の平均$T_1\approx27\,μ$s緩和時間($T^{R}_\varphi\approx670\,$ns)を測定する。 この多モード回路における損失解析は、低周波、フラックスノイズ、準粒子トンネルが緩和時間を制限することを示し、数GHz程度の最適動作状態の存在を示唆している。

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