间歇性错误在分段工程超导量子比特阵列中的相关性
量子物理
2025-06-24 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
实现容错超导量子处理器的一个障碍是离子化辐射对量子比特基片的影响。此类影响会暂时升高跨越整个器件的准粒子 (QP) 密度，导致相关的量子比特错误脉冲。最具破坏性的错误来源于 QP 在量子比特约瑟夫森结(JJ)上的隧穿，从而引发 错误。最近，我们展示了，通过工程化 JJ 处的超导能隙轮廓，可显著抑制此类错误。在本工作中，我们识别了一种在分段工程存在的影响诱导的新型相关错误。我们观察到，影响会位移受影响的量子比特频率，从而导致相关相位错误。频率位移系统性为负，最高可达 ，持续约 。我们提供了证据表明，这些位移源自 JJ 区域的 QP-量子比特相互作用。进一步，我们展示了位移引起的相位错误对量子纠错协议的性能具有不利影响。
引用
@article{arxiv.2506.18228,
title = {Correlated Error Bursts in a Gap-Engineered Superconducting Qubit Array},
author = {Vladislav D. Kurilovich and Gabrielle Roberts and Leigh S. Martin and Matt McEwen and Alec Eickbusch and Lara Faoro and Lev B. Ioffe and Juan Atalaya and Alexander Bilmes and John Mark Kreikebaum and Andreas Bengtsson and Paul Klimov and Matthew Neeley and Wojciech Mruczkiewicz and Kevin Miao and Igor L. Aleiner and Julian Kelly and Yu Chen and Kevin Satzinger and Alex Opremcak},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.18228},
year = {2025}
}