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Fluxonium量子比特中准粒子诱导耗散的数值模拟

量子物理 2026-07-27 v1 介观与纳米尺度物理

摘要

由杂散红外和电离辐射产生的非平衡准粒子(QPs)会限制超导量子处理器的性能,并对量子纠错方案构成挑战。QP诱导能量弛豫的模型通常假设QP的特征能量和量子比特跃迁能量都远小于超导能隙。在这些假设下,某些量子比特(如fluxonium)在特定偏置点会表现出对QP诱导耗散的保护。在此,我们表明情况并非一定如此,我们数值分析了不同QP能量分布以及通过光子辅助隧穿过程产生的QP对fluxonium量子比特中QP诱导耗散速率的预测。我们发现,考虑到小的数值因子,现有理论模型预测在先前被认为受保护的偏置点对QP诱导误差敏感。我们发现,在结上包含超导能隙能量的不对称性可以重新引入对QP诱导弛豫的抑制,正如预期的那样。此外,对于由光子辅助隧穿产生的QP,我们预测T1T_1保护只会发生在特定能量的破对辐射下。对fluxonium对QP诱导耗散敏感性的这种理解,为基于fluxonium的处理器的开发以及未来的QP缓解策略提供了信息。

关键词

引用

@article{arxiv.2607.24946,
  title  = {Numerical Modeling of Quasiparticle-Induced Dissipation in Fluxonium Qubits},
  author = {Kate Azar and Max Hays and Kyle Serniak},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2607.24946},
  year   = {2026}
}

备注

9 pages, 4 figures