1/f噪声导致的马约拉纳量子比特退相干
基于超导体-半导体纳米线中马约拉纳零模(MZMs)的量子比特,作为实用化规模量子计算的平台已引发广泛关注。理论预测这类量子比特将因MZMs的拓扑保护特性呈现极低错误率——纳米线长度或温度被认为会指数级抑制退相干过程。然而,该研究团队发现半导体中普遍存在的1/f噪声会引发马约拉纳量子比特退相干的新机制。这种噪声的高频成分会导致拓扑超导体体内产生准粒子激发,进而造成量子比特错误率随纳米线长度增加而升高。研究人员计算了无缺陷纳米线在1/f噪声影响下的准粒子激发概率,结果表明该机制将当前研发中的MZM量子比特退相干时间限制在微秒以下,即使对于完全均匀的无缺陷纳米线亦是如此。该退相干时间远短于该技术实现量子门操作所需时长,也比其他主流固态架构量子比特的退相干时间更短。
