关于驱动超导量子比特跨Josephson结的准粒子产生率的意外低值实证
量子物理
2025-12-18 v2 超导电性
摘要
最近的研究发现，即使驱动频率远低于超导体能隙频率，驱动引起的准粒子产生（QPG）也可能在超导量子比特（SCQs）的Josephson结（JJs）中产生，这对面向容错的超导量子计算（FTSQC）构成严重威胁。然而，针对QPG产生率的定量实验估计仍显模糊。本文我们使用强驱动的SCQs进行QPG研究，通过通过读出共振器施加强烈驱动场，达到量子比特驱动幅度高达300 GHz。共振器的非线性响应使我们能够量化SCQs处的能量损失，其中包括QPG贡献。令人惊讶的是，估计得到的总能量损失率远低于仅以QPG作为唯一损耗机制的Floquet-Markov公式所预期的值。同时， incorporating 高频截止（HFCs）于QPG电导约为17-20 GHz的计算，能有效解释实验观察结果。这这些结果表明，QPG电导模型或QPG过程的马尔可夫处理存在局限性。这两种可能性对于处理QPG问题以实现FTSQC以及更深入地理解Josephson结具有重要意义。
关键词
引用
@article{arxiv.2511.22930,
title = {Evidence for unexpectedly low quasiparticle generation rates across Josephson junctions of driven superconducting qubits},
author = {Byoung-moo Ann and Sang-Jun Choi and Hee Chul Park and Sercan Deve and Robin Dekker and Gary A. Steele and Jaseung Ku and Seung-Bo Shim and Junho Suh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.22930},
year = {2025}
}
备注
The manuscript has been revised, and Supplementary Information has been added