测量准粒子动力学用于超导量子芯片中的粒子撞击重建

粒子撞击导致的准粒子中毒是一个严重挑战，阻止开发容错超导量子计算机，因为突发的准粒子过量会同时降低大型器件阵列中多个量子比特的相干性。本文提出了一种统计分析方法，建模辐射引起的量子比特能量松弛随准粒子密度演化的时间变化。该研究通过区分复合和捕获衰减通道，并评估其对量子比特性能的各自影响，提供了关于准粒子损失过程的见解。我们精确测量了多个 transmon 量子比特中的准粒子复合，并发现量子比特松弛动力学对沉积能量存在意外依赖性。通过将跨比特的相关松弛事件链接到球形声子传播，我们引入了一种统计局部分析方法，用于提取基板中沉积的能量，其结果与蒙特卡罗模拟结果良好一致。本工作建立了将任意子集超导 transmon 量子比特用作能量分辨式 witness 粒子探测器的定量框架。