带隙工程 Transmon 量子比特中准粒子隧穿动力学的测量

我们通过将掺氧铝用于隧穿结电极并将洁净铝作为准粒子陷阱，对 transmon 量子比特的带隙分布进行了工程化设计，以研究由准粒子隧穿导致的能量弛豫。结果表明，量子比特的弛豫时间 $T_1$ 对这种带隙工程不敏感。在相对较低的 $E_J/E_C$ 下运行使得 transmon 跃迁频率明显依赖于电荷宇称，使我们能够检测隧穿过量子比特结的准粒子。通过实时监测由偶/奇宇称变化引起的频率切换，我们研究了准粒子动力学。结果显示切换时间快于 10 $\mu$s，表明要实现远长于 100 $\mu$s 的 $T_1$，必须减少准粒子诱导的弛豫。