测量超导量子比特芯片中粒子撞击重建的准粒子动力学

准粒子撞击后的中毒现象对容错超导量子计算机的发展构成重大挑战,因为准粒子的突然激增会同时导致大规模器件阵列中多个量子比特的相干性下降。本研究通过建立准粒子密度动态模型,对辐射诱导量子比特能量弛豫的时间演化进行统计分析,从而区分复合与俘获这两种衰变通道对量子比特性能的影响,揭示了准粒子损耗过程的机制。研究团队精确测量了多个transmon量子比特中的准粒子复合现象,并意外发现量子比特弛豫动力学与沉积能量存在非预期关联。通过将跨量子比特的关联弛豫事件与弹道声子传播联系起来,该团队提出一种统计定位方法以提取基底沉积能量,其与蒙特卡洛模拟结果高度吻合。这项工作建立了利用量子处理单元中任意transmon量子比特子集作为能量分辨见证粒子探测器的定量框架。

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提交arXiv: 2026-04-14 18:00

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