Ruido de carga correlacionado y errores de relajación en qubits superconductores

Área de la Ciencia:

• La computación cuántica
• Corrección de errores cuánticos
• Circuitos superconductores

Sus antecedentes:

• Los bits cuánticos (qubits) son propensos a dos tipos de error: los giros X y los giros Z.
• La corrección de error cuántico requiere el monitoreo de ambos tipos de error, lo cual es un desafío debido al principio de incertidumbre de Heisenberg.
• Se deben evitar los errores correlacionados para una corrección efectiva del error cuántico.

Objetivo del estudio:

• Para caracterizar las correlaciones de error en un circuito multiqubit superconductor.
• Para entender las fuentes de errores correlacionados en los procesadores cuánticos superconductores.

Principales métodos:

• Caracterización de un circuito multiqubit superconductor.
• Análisis del ruido de carga y los tiempos de relajación de la energía del qubit.
• Investigación de errores correlacionados inducidos por impactos de partículas.

Principales resultados:

• El ruido de carga en el chip se correlaciona en escalas de longitud superiores a 600 micrómetros.
• Los saltos de carga discretos reducen transitoriamente el tiempo de relajación de la energía del qubit a través del chip.
• Los errores correlacionados están relacionados con los eventos de carga y la generación de cuasipartículas mediadas por fonones a partir de impactos de partículas.

Conclusiones:

• Los errores correlacionados que surgen de los impactos de partículas representan un desafío significativo para la corrección de errores cuánticos.
• La corrección robusta del error cuántico requiere estrategias de mitigación contra estos errores correlacionados.
• Proteger las matrices multiqubit de errores correlacionados es crucial para construir computadoras cuánticas tolerantes a fallos.