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超导量子比特阵列中声子介导的准粒子中毒建模

量子物理 2024-08-06 v2 超导电性

摘要

电离辐射撞击超导量子比特芯片所引起的关联误差对量子纠错构成了严重问题。此类撞击会在量子比特电极中产生准粒子 (QP) 激发,从而显著暂时降低量子比特的相干性。粒子撞击产生的许多高能声子能高效地在器件衬底中传播,并以高概率产生准粒子,从而导致阵列中大部分量子比特同时出错。我们描述了一种全面的策略,用于数值模拟撞击后的声子和准粒子动力学。我们将模拟结果与声子介导 QP 中毒的实验测量进行了比较,并证明我们的模型能够捕捉各种声子下转换结构配置下 QP 中毒的空间和时间特征。因此,我们提出了在存在电离辐射的情况下运行超导量子处理器的可行路径。

关键词

引用

@article{arxiv.2402.15471,
  title  = {Modeling phonon-mediated quasiparticle poisoning in superconducting qubit arrays},
  author = {Eric Yelton and Clayton P. Larson and Vito Iaia and Kenneth Dodge and Guglielmo La Magna and Paul G. Baity and Ivan V. Pechenezhskiy and Robert McDermott and Noah Kurinsky and Gianluigi Catelani and Britton L. T. Plourde},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2402.15471},
  year   = {2024}
}

备注

18 pages, 15 figures, 2 tables