在超导量子电路中的原子尺度缺陷的Phonon工程
Mo Chen1,2,3, John Clai Owens1,2,3, Harald Putterman4
1Thomas J. Watson, Sr., Laboratory of Applied Physics, California Institute of Technology, Pasadena, CA 91125, USA.
Science advances
|September 13, 2024
概括
研究人员通过创建一个声带间隙来抑制量子电路中的噪声. 这种修改显著增加了超声量子比特的连贯时间,提供了一种减轻固态量子设备噪声的新方法.
科学领域:
- 固态物理 固态物理
- 量子计算是一种量子计算.
- 材料科学是一种材料科学.
背景情况:
- 低温固态系统中的噪声通常源于材料缺陷.
- 道两层系统 (TLS) 模型描述了无形材料中的缺陷.
- 在超导量子电路中,TLS是连贯性的首要限制.
研究的目的:
- 直接修改TLS的属性,以减轻它们对量子设备的影响.
- 调查抑制微波频率声子对TLS连贯性的影响.
- 为了增强跨子量子比特的放松时间.
主要方法:
- 制造一个带有声波间隙的系统,以抑制特定频率的声子.
- 将TLS合到声波带间隙中的一个超声量子位.
- 在带隙创建之前和之后测量量子位放松时间 (T1).
主要成果:
- 观察到量子比特放松时间明显增加两倍.
- 最长的测量T1时间超过5毫秒.
- 抑制微波频率声子有效地改变了TLS特性.
结论:
- 创建一个声波带隙是减轻固态量子系统中TLS噪声的可行方法.
- 这种方法允许研究高度连贯的TLS.
- 这些发现为提高量子计算硬件中的噪声弹性提供了新的策略.
