超导量子设备离子化辐射的抑制
量子物理
2024-09-26 v1 核实验
摘要
离子化辐射已被证明会降低超导量子电路的性能。本报告评估了不同来源的环境辐射对典型超导量子实验平台的预期贡献。我们对典型干冰箱内的辐射水平进行评估，突出了选择靠近量子比特设备（如封装和电气互连件）的最佳材料的重要性。我们提出了一个浅层地下设施（30米当量水深）以减少宇宙射线通量，并采用铅屏蔽干冰箱以抑制实验室环境中天然放射性伽马射线通量。我们预测，在本设施中运行的超导量子比特设备相对于典型地面、未屏蔽设施中的运行，相关多比特错误率可降低约20倍。最后，我们概述了进一步降低残余离子化辐射率至当前直接探测暗物质实验水平所需的总体设计改进。
引用
@article{arxiv.2403.01032,
title = {Abatement of Ionizing Radiation for Superconducting Quantum Devices},
author = {B. Loer and P. M. Harrington and B. Archambault and E. Fuller and B. Pierson and I. Arnquist and K. Harouaka and T. D. Schlieder and D. K. Kim and A. J. Melville and B. M. Niedzielski and J. K. Yoder and K. Serniak and W. D. Oliver and J. L. Orrell and R. Bunker and B. A. VanDevender and M. Warner},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.01032},
year = {2024}
}
备注
36 pages, 9 figures, 9 tables including appendices. To be submitted to the Journal of Instrumentation