Medida con resolución de tiempo de la decoherencia inducida por disipación en una unión de Josephson

Área de la Ciencia:

• La física cuántica es la física cuántica.
• Física de la materia condensada Física de la materia condensada
• La computación cuántica es la computación cuántica.

Sus antecedentes:

• Los circuitos superconductores son prometedores para la computación cuántica.
• La decoherencia limita el rendimiento de los sistemas cuánticos.
• Las uniones de Josephson son componentes clave en los qubits superconductores.

Objetivo del estudio:

• Para determinar el tiempo de descoherencia inducida por disipación (DIDT) de una unión de túnel Josephson superconductor.
• Para investigar el papel de la relajación de la energía en la dinámica de escape de la unión.
• Para evaluar el potencial de los dispositivos de Josephson para la computación cuántica.

Principales métodos:

• Medidas con resolución de tiempo de la dinámica de escape.
• Análisis de la probabilidad de escape dependiente del tiempo.
• Caracterización de un proceso de tunelado de desintegración de dos niveles.

Principales resultados:

• Se observó un comportamiento exponencial doble en la probabilidad de escape, lo que indica un proceso de tunelado de desintegración de dos niveles.
• Se midió directamente el DIDT, encontrando que era tau (d) > 11 microsegundos a 0,55 K.
• Demostró que la relajación de la energía tiene un impacto significativo en la dinámica del sistema.

Conclusiones:

• El DIDT medido es lo suficientemente largo para aplicaciones prácticas de computación cuántica.
• Las uniones de Josephson exhiben propiedades favorables para realizar la coherencia cuántica macroscópica.
• Este trabajo proporciona una visión crítica de los mecanismos de decoherencia en los sistemas cuánticos superconductores.