由于与二能级系统耦合导致的 Josephson 量子比特退相干

噪声和退相干是在量子计算中实现 Josephson 结量子比特的主要障碍。最近的实验表明，氧化物隧穿势垒中的二能级系统（TLS）是退相干的一个来源。我们探讨了两种退相干机制，在这些机制中，这些二能级系统导致 Josephson 结量子比特在强微波驱动下产生的 Rabi 振荡衰减。(A) 我们考虑一个与二能级系统共振耦合的 Josephson 量子比特，即量子比特与 TLS 具有相等的能级劈裂。这种共振相互作用的结果是，量子比特激发态的占据概率表现出拍频现象。当二能级系统通过发射声子从其激发态衰变时，量子比特发生退相干。(B) 氧化物势垒中二能级系统的涨落会在 Josephson 结临界电流 $I_o$ 中产生涨落和 1/f 噪声。这反过来又导致量子比特能级劈裂的涨落，从而降低量子比特的相干性。我们将我们的结果与 Josephson 结相位量子比特上的实验进行了比较。