相干时间超过 0.3 毫秒的超导 transmon 量子比特的新材料平台
量子物理
2021-04-14 v1 材料科学
应用物理
摘要
超导 transmon 量子比特是量子计算和量子科学的领先平台。基于 transmon 量子比特构建大型、有用的量子系统将需要量子比特弛豫和相干时间的显著改善，而这些时间比组成材料体性质所施加的极限短几个数量级。这表明弛豫可能源于不受控制的表面、界面和污染物。先前改善量子比特寿命的努力主要集中于最小化表面贡献的设计。然而，多年来二维 transmon 量子比特寿命的显著改善一直难以实现。在此，我们通过用钽替换器件中的铌，制备出弛豫时间和经动力学退耦的相干时间均超过 0.3 毫秒的二维 transmon 量子比特。我们已在十七个器件上观察到寿命的增加，表明这些材料改进是稳健的，为多量子比特处理器中更高的门保真度铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2003.00024,
title = {New material platform for superconducting transmon qubits with coherence times exceeding 0.3 milliseconds},
author = {Alex P. M. Place and Lila V. H. Rodgers and Pranav Mundada and Basil M. Smitham and Mattias Fitzpatrick and Zhaoqi Leng and Anjali Premkumar and Jacob Bryon and Sara Sussman and Guangming Cheng and Trisha Madhavan and Harshvardhan K. Babla and Berthold Jaeck and Andras Gyenis and Nan Yao and Robert J. Cava and Nathalie P. de Leon and Andrew A. Houck},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.00024},
year = {2021}
}