磁通量子比特中能量弛豫的温度与磁场依赖性研究

已知器件界面处的材料缺陷所产生噪声会限制超导电路的相干性,但该团队对缺陷来源及噪声机制的理解仍不完善。本研究通过低频fluxonium量子比特,探究了能量弛豫对温度及面内磁场的依赖关系——在该体系中,通过施加磁通可调控由电介质损耗引发的磁通噪声与电荷噪声敏感性。研究人员观测到磁通噪声与温度T呈近似线性关系,电介质损耗则呈现T³的幂律依赖关系(最高至100 mK)。此外还发现:受电介质损耗限制的T₁会随弱面内磁场减弱,表明潜在电荷耦合缺陷可能存在磁场响应。由于该系统中可广泛调谐的矩阵元素及接近热能尺度的跃迁能量,该工作在分析中采用了多级退相干模型。这些发现为fluxonium相干性建模提供了新见解,并将为超导电路本征噪声的微观理论研究提供依据。

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