马约拉纳四量子点器件中X和Z环路测量的不同寿命

该团队展示了一种基于超导体-半导体异质结构的四量子比特(tetron)器件硬件实现与测量结果。该器件架构包含两条平行超导纳米线(在拓扑相时可支持四个马约拉纳零模)和一个普通超导主干结构。通过将超导结构与一系列量子点相连,研究人员构建了两个独立的读取干涉仪装置。 研究团队对两个环路实施了单次干涉测量,以获取费米子宇称信息,该设计旨在实现四量子比特的Pauli-X和Z测量。通过重复单次测量,研究人员观察到X测量环路与Z测量环路分别呈现τ_X=14.5±0.3微秒和τ_Z=12.4±0.4毫秒两个显著不同的宇称翻转时间尺度,推测前者源于纳米线内部宇称翻转,后者源于外部准粒子干扰。据估算,基于X和Z测量的操作任务分配错误率分别为𝖾𝗋𝗋_a^X=16%与𝖾𝗋𝗋_a^Z=0.5%。

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