Decoherence in Josephson qubits due to charge and spin fluctuators
电荷和自旋涨落导致约瑟夫森量子位的退相干
基本信息
- 批准号:255576543
- 负责人:
- 金额:--
- 依托单位:
- 依托单位国家:德国
- 项目类别:Research Grants
- 财政年份:2014
- 资助国家:德国
- 起止时间:2013-12-31 至 2017-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
The level of coherent control of quantum circuits in general and Josephson junctions in particular has advanced greatly in the last decade. Major sources of decoherence have been identified and/or suppressed by means of careful circuit engineering. As a consequence, the coherence times of Josephson quantum bits (qubits) reach routinely tens to even hundreds of microseconds. The remaining sources of noise are subtle. They are mostly related to properties of the materials used for the devices or to the failure to reach thermal equilibrium in the circuit surroundings. Investigation of these effects is the main subject of the present proposal. Our aims are twofold. On one hand, we want to contribute to the goal of further enhancing the coherence times of quantum circuits. On the other hand, we aim at a better understanding of material properties, which became accessible due to the advances in qubit technology. Specifically we are going to investigate: (i) The properties of two-level systems (TLS) in Josephson junctions and their signatures in dielectric losses, charge noise, and critical current noise. We will study the mechanisms of qubit relaxation due to the coupling to the TLS and those of the intrinsic dissipation of the TLS in the solid state environment. We will also investigate the effects of interactions between the TSL. In combination with the recent advances in noise spectroscopy with Josephson qubits we hope to be able to advance the understanding of the microscopic nature of the TLS.(ii) The effects of paramagnetic spins on surfaces and interfaces. They appear to be responsible for the observed 1/f noise of the magnetic flux. We will study the interplay of spin-diffusion, spin damping, and spin glass physics. The aim is to understand the statistical properties of the magnetic flux noise, i.e., the frequency and temperature dependence of the 1/f-like power spectrum as well as the non-Gaussian properties (noise of noise).
在过去的十年里,量子电路特别是约瑟夫森结的相干控制水平有了很大的提高。通过仔细的电路工程,已经识别和/或抑制了消相干的主要来源。因此,约瑟夫森量子比特(量子比特)的相干时间通常达到几十微秒甚至数百微秒。剩下的噪音来源是微妙的。它们主要与用于器件的材料的性质或在电路环境中未能达到热平衡有关。对这些影响的调查是本提案的主要主题。我们的目标是双重的。一方面,我们希望为进一步提高量子电路的相干时间的目标做出贡献。另一方面,我们的目标是更好地了解材料的性质,这是由于量子比特技术的进步而变得可以获得的。具体地说,我们将研究:(I)约瑟夫森结中二能级系统(TLS)的性质及其在介电损耗、电荷噪声和临界电流噪声中的特征。我们将研究由于耦合到TLS而产生的量子比特驰豫机制,以及固态环境中TLS的本征耗散机制。我们还将调查TSL之间相互作用的影响。结合约瑟夫森量子比特噪声光谱的最新进展,我们希望能够促进对TLS微观本质的理解。(Ii)顺磁自旋对表面和界面的影响。它们似乎是观测到的磁通量的1/f噪声的原因。我们将研究自旋扩散、自旋衰减和自旋玻璃物理之间的相互作用。其目的是了解磁通噪声的统计特性,即1/f类功率谱的频率和温度依赖关系以及非高斯特性(噪声噪声)。
项目成果
期刊论文数量(9)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Effects of gate errors in digital quantum simulations of fermionic systems
- DOI:10.1088/2058-9565/aad5ba
- 发表时间:2018-04
- 期刊:
- 影响因子:6.7
- 作者:Jan-Michael Reiner;S. Zanker;I. Schwenk;J. Leppäkangas;F. Wilhelm-Mauch;G. Schön;M. Marthaler
- 通讯作者:Jan-Michael Reiner;S. Zanker;I. Schwenk;J. Leppäkangas;F. Wilhelm-Mauch;G. Schön;M. Marthaler
Qubit dephasing due to quasiparticle tunneling
准粒子隧道效应引起的量子位相移
- DOI:10.1103/physrevb.91.174504
- 发表时间:2015
- 期刊:
- 影响因子:3.7
- 作者:S. Zanker;M. Marthaler
- 通讯作者:M. Marthaler
Rabi noise spectroscopy of individual two-level tunneling defects
单个两级隧道缺陷的拉比噪声光谱
- DOI:10.1103/physrevb.95.241409
- 发表时间:2017
- 期刊:
- 影响因子:3.7
- 作者:S. Matityahu;J. Lisenfeld;A. Bilmes;A. Shnirman;G. Weiss;A. V. Ustinov;M. Schechter
- 通讯作者:M. Schechter
Transport signatures of a Majorana qubit and read-out-induced dephasing
马约拉纳量子位的传输签名和读出引起的相移
- DOI:10.1088/1367-2630/ab1431
- 发表时间:2019-01
- 期刊:
- 影响因子:3.3
- 作者:Qin Lupei;Li Xin Qi;Shnirman Alex;er;Schoen Gerd
- 通讯作者:Schoen Gerd
Decoherence of a quantum two-level system by spectral diffusion
- DOI:10.1103/physrevb.93.134208
- 发表时间:2016-02
- 期刊:
- 影响因子:3.7
- 作者:S. Matityahu;A. Shnirman;G. Schon;M. Schechter
- 通讯作者:S. Matityahu;A. Shnirman;G. Schon;M. Schechter
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