中文

超导量子比特阵列中宇宙射线诱导的相关错误

量子物理 2025-06-06 v3

摘要

相关错误可能会破坏实现容错量子计算所必需的量子纠错。近期对超导量子比特的实验表明,这些错误可能源于宇宙射线 μ 子和 {\gamma} 射线诱导的准粒子(QP)爆发。在这里,我们利用电荷宇称跳变和比特翻转来监测 QP 爆发,并使用稀释制冷机中的两个 μ 子探测器来探测 μ 子事件。我们直接观察到仅由 μ 子诱导的 QP 爆发导致的相关错误,并分离了 μ 子和 {\gamma} 射线的贡献。我们进一步研究了 QP 爆发的动力学过程以及 QP 俘获对相关错误和粒子探测的影响。所提出的监测多量子比特同时电荷宇称跳变的方法对 QP 爆发具有高灵敏度,可能在宇宙射线粒子、低质量暗物质和远红外光子的探测中得到应用。

关键词

引用

@article{arxiv.2402.04245,
  title  = {Cosmic-ray-induced correlated errors in superconducting qubit array},
  author = {Xuegang Li and Junhua Wang and Yao-Yao Jiang and Guang-Ming Xue and Xiaoxia Cai and Jun Zhou and Ming Gong and Zhao-Feng Liu and Shuang-Yu Zheng and Deng-Ke Ma and Mo Chen and Wei-Jie Sun and Shuang Yang and Fei Yan and Yi-Rong Jin and S. P. Zhao and Xue-Feng Ding and Hai-Feng Yu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2402.04245},
  year   = {2025}
}

备注

9 pages and 5 figures for the main text, 18 pages and 19 figures for the supplementary information