超导量子比特中不同类型高频缺陷的辨识
量子物理
2022-12-23 v3
摘要
寄生双能级系统(TLS)缺陷是限制超导量子比特相干时间的主要因素之一。尽管在表征TLS缺陷基本参数方面已取得显著进展，但由于缺乏能够探测量子比特-缺陷耦合形式的实验技术，量子比特与各类TLS缺陷相互作用的确切机制在很大程度上仍未被探索。在此，我们提出一种利用强量子比特驱动的TLS缺陷谱学实验方法，得以区分不同类型的量子比特-缺陷相互作用。将该方法应用于电容分流磁通量子比特，我们探测到一种罕见的TLS缺陷类型，其由于临界电流涨落而具有非线性量子比特-缺陷耦合，以及由电荷涨落引起的与量子比特线性耦合的常规TLS缺陷。所提出的方法可成为超导量子比特制备中高频缺陷检测与质量控制的常规手段，为制备工艺优化提供必要反馈。所报道的方法是唯一识别由TLS缺陷引起的噪声涨落类型的强有力工具，有助于开发与噪声中等规模量子(NISQ)计算及容错量子控制相关的真实噪声模型。
引用
@article{arxiv.2112.05391,
title = {Identification of different types of high-frequency defects in superconducting qubits},
author = {Leonid V. Abdurakhimov and Imran Mahboob and Hiraku Toida and Kosuke Kakuyanagi and Yuichiro Matsuzaki and Shiro Saito},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.05391},
year = {2022}
}
备注
revised version