論文の概要: Accelerating Surface Radiation Content to Investigate the Impact of Radon Progeny on Superconducting Qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.00473v1
• Date: Sat, 30 May 2026 01:39:47 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-02 21:34:28.479751
• Title: Accelerating Surface Radiation Content to Investigate the Impact of Radon Progeny on Superconducting Qubits
• Title（参考訳）: ラドン生成物が超伝導量子ビットに与える影響を調査するための表面放射量加速
• Authors: Sagar S. Poudel, Dylan J. Temples, Ryan Linehan, Alejandro Rodriguez, Matthew Hall, Dax Kay, Nathaniel Rodenburg, Daniel Baxter, Enectali Figueroa-Feliciano, Richard W. Schnee, Lauren Hsu,
• Abstract要約: $$$$$$$$のイオン化放射線は超伝導量子ビットにおけるデコヒーレンスを誘導することができる。 222ドル(約2万2000円)の長命で不安定な娘が直接デバイスや包装面に皿を貼る効果は、まだ研究されていない。 そこで本研究では,Radon daughter plateoutを7時間104ドル(約7万4000円)で促進・増強できる装置を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 30.945142730840193
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Ionizing radiation in the form of $α$, $β$, $γ$, and additional high-energy particles can induce decoherence via phonon and quasiparticle poisoning in superconducting qubits. Recent studies have explored this effect using cosmic rays or controlled radioactive sources held in the proximity of a qubit package, and have concluded that reductions in such ``external'' environmental radiation may benefit stable operation of qubit devices. However, the effect of long-lived, unstable daughters of $^{222}$Rn that ``plate out'' directly on device and packaging surfaces has not been as extensively explored. This plate-out process, well-known to the dark matter direct detection field, occurs throughout the fabrication and testing lifecycle of a device and (separately) its packaging, and produces a local source of $α$-decays which can remain active for decades. As this scales with chip area, understanding and managing this source of ionizing radiation is relevant for successfully scaling quantum computing architectures to larger numbers of qubits in a radiation-robust way. We present a setup capable of accelerating and enhancing radon daughter plateout by a factor of $7\times10^4$ over ambient, in order to study, \textit{in situ}, the impact of these events on superconducting qubits. We also provide outlook on the potential impact of this source of ionizing radiation on current and future qubit arrays.
• Abstract（参考訳）: α$、β$、γ$、その他の高エネルギー粒子による電離放射線は、超伝導量子ビットにおけるフォノンおよび準粒子中毒による脱コヒーレンスを誘導することができる。 近年の研究では、宇宙線や、クビットパッケージに近接して保持される制御された放射源を用いてこの効果を探求しており、そのような「外部」環境放射線の低減はクビット装置の安定した運用に寄与する可能性があると結論付けている。 しかし、デバイスや包装面に直接‘plate out’する$^{222}$Rnの長寿で不安定な娘の影響は、それほど広範に調査されていない。 このプレートアウトプロセスは、ダークマター直接検出フィールドでよく知られており、デバイスの製造とテストのライフサイクルを通して発生し、(別々に)パッケージングされ、何十年もアクティブな$α$デカイのローカルソースを生成する。 チップ領域でスケールするにつれて、この電離放射線源の理解と管理は、量子コンピューティングアーキテクチャをより多くの量子ビットに、放射ロストな方法でスケールさせるのに有効である。 本研究では, これらの事象が超伝導量子ビットに与える影響を研究するために, 環境因子7\times10^4$オーバーオービエントにより, ラドン娘のプレートアウトを加速し, 向上させることができる装置を提案する。 また、この電離放射線源が現在および将来の量子ビットアレイに与える影響についても展望する。

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