論文の概要: Superconducting circuits host two-level systems with lifetimes exceeding one second
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.21853v1
- Date: Thu, 15 Oct 2026 13:31:00 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-17 06:09:33.090459
- Title: Superconducting circuits host two-level systems with lifetimes exceeding one second
- Title（参考訳）: 超伝導回路は、寿命が1秒を超える2レベルシステムをホストする
- Abstract要約: パラサイト2レベルシステムは、デコヒーレンス、周波数ドリフト、リークによるキュービット性能を制限する。
寿命が最先端の量子ビットを超える長寿命TLSは、相関量子ビットダイナミクスを誘導することが示されている。
これらの結果は超伝導量子ビットを極端に長寿命の顕微鏡的自由度に対する感度プローブとして確立する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Understanding the microscopic environment of superconducting qubits is a central challenge for quantum technologies. Parasitic two-level systems (TLSs) of various microscopic origins are ubiquitous and limit qubit performance through decoherence, frequency drifts, and leakage. Recently, long-lived TLSs with lifetimes exceeding those of state-of-the-art qubits have been shown to induce correlated qubit dynamics, with direct implications for quantum error correction. Here, we perform wide-band quantum-jump correlation spectroscopy on flux-tunable transmon qubits and identify microscopic degrees of freedom that outlive the qubit by orders of magnitude. Pump-probe measurements at varying detunings from these objects reveal intrinsic lifetimes exceeding one second. Their weak coupling to the qubit, in the kilohertz range, is consistent with positional defects described by the standard tunneling model, without excluding other microscopic origins such as magnetic spin impurities or trapped quasiparticles. More broadly, these results establish superconducting qubits as a sensitive probe of exceptionally long-lived microscopic degrees of freedom and open a route toward their controlled access and functionalization.
- Abstract（参考訳）: 超伝導量子ビットの顕微鏡環境を理解することは、量子技術にとって重要な課題である。
様々な微視的起源を持つ寄生性2レベルシステム(TLS)は、デコヒーレンス、周波数ドリフト、漏れによってユビキタスで量子ビット性能を制限している。
近年、寿命が最先端の量子ビットを超える長寿命TLSは、量子誤り訂正に直接的な意味を持つ相関量子ビットダイナミクスを誘導することが示されている。
ここでは、フラックス可変トランスモン量子ビット上で広帯域量子ジャンプ相関分光を行い、量子ビットを桁違いに超越する顕微鏡的自由度を同定する。
これらの物体からの様々なデチューニングにおけるポンププローブの測定は、本質的な寿命が1秒を超えることを示している。
キロヘルツ領域における量子ビットとの弱い結合は、磁気スピン不純物や閉じ込められた準粒子のような他の微視的な起源を排除せずに、標準的なトンネルモデルによって記述される位置欠陥と一致している。
より広範に、これらの結果は超伝導量子ビットを、極端に長寿命の顕微鏡的自由度の感度プローブとして確立し、制御されたアクセスと機能化への経路を開く。
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