越热越容易：自旋量子比特频率的意外温度依赖性
介观与纳米尺度物理
2023-11-10 v2 量子物理
摘要
随着基于自旋的量子处理器在规模和复杂度上的增长，保持高保真度并最小化串扰对于量子算法和纠错协议的成功实现至关重要。特别是，近期实验揭示了与微波比特驱动相关的棘手瞬态量子比特频率偏移。针对小型设备的变通方法，包括用失谐微波脉冲进行预脉冲以使设备达到稳态、测量前等待时间以及比特专用校准，均不利于设备可扩展性。在此，我们在理解和克服该效应上取得实质性进展。我们报告了混合室温度与自旋 Larmor 频率之间令人惊讶的非单调关系，这与微波和基带控制信号引起的观测频率偏移一致。我们发现，有意在 200 mK 下运行设备可大幅抑制不良加热效应，同时不损害量子比特相干性或单量子比特保真度基准。此外，系统性非 Markov 串扰被大幅降低。我们的结果为提高多自旋控制质量并简化未来基于自旋的量子处理器校准流程提供了直接手段。
引用
@article{arxiv.2304.12984,
title = {Hotter is easier: unexpected temperature dependence of spin qubit frequencies},
author = {Brennan Undseth and Oriol Pietx-Casas and Eline Raymenants and Mohammad Mehmandoost and Mateusz T. Mądzik and Stephan G. J. Philips and Sander L. de Snoo and David J. Michalak and Sergey V. Amitonov and Larysa Tryputen and Brian Paquelet Wuetz and Viviana Fezzi and Davide Degli Esposti and Amir Sammak and Giordano Scappucci and Lieven M. K. Vandersypen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2304.12984},
year = {2023}
}
备注
17 pages, 11 figures