La supresión coherente de la disipación electromagnética debido a las cuasipartículas superconductoras

Área de la Ciencia:

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

Sus antecedentes:

• Las uniones de Josephson son cruciales para las tecnologías cuánticas debido a la propagación de señales de baja pérdida en superconductores.
• La disipación de las señales de radiofrecuencia dentro de las uniones de Josephson, causada por excitaciones de cuasipartículas, sigue siendo un desafío.
• La predicción teórica de la desaparición de la disipación de cuasipartículas a una diferencia de fase de π no ha sido confirmada experimentalmente.

Objetivo del estudio:

• Observar experimentalmente la supresión cuántica coherente de la disipación de cuasipartículas en las uniones de Josephson.
• Para investigar el mecanismo detrás de la disipación en las uniones de Josephson.
• Para demostrar el potencial de esta supresión para mejorar los sistemas cuánticos.

Principales métodos:

• Medición experimental del tiempo de relajación de la energía en un átomo artificial superconductor.
• Barrer el sesgo de fase promedio a través de una unión de Josephson a través de π.
• Observando el efecto de las excitaciones de cuasipartículas en la disipación de la señal.

Principales resultados:

• Confirmación experimental de la supresión cuántica coherente de la disipación de cuasipartículas.
• Más de un aumento de diez veces en el tiempo de relajación de la energía observado como sesgo de fase alcanzó π.
• Demostración de la supresión de la disipación a pesar de la presencia de excitaciones de cuasipartículas.

Conclusiones:

• El estudio verifica experimentalmente la predicción de Josephson de la disipación de cuasipartículas desaparecidas con sesgo de fase π.
• La supresión cuántica coherente de la disipación ofrece un método para minimizar la decoherencia en los sistemas cuánticos superconductores.
• Este hallazgo tiene implicaciones directas para avanzar en el procesamiento de información cuántica con qubits superconductores.