跨导量子比特中电荷偏移漂移的缺失

超导量子电路对其静电环境极为敏感:约瑟夫森结电极上积累的失控电荷会改变量子比特的能级,干扰其运行并限制设计灵活性。这种现象可通过单一参数——电荷偏移量——来表征,但该参数的缓慢随机漂移在实际应用中难以消除。本研究发现,基于钽材料的transmon型量子比特在近三个月的测量周期(包含两次热循环)中,电荷偏移量始终稳定保持为零,且量子比特寿命未出现可观测的劣化。这种异常稳定性在后续降温实验中消失,表明其背后存在某种脆弱机制。研究团队将其归因于制造过程中意外形成的、与约瑟夫森结并联的薄层超导电感。X射线表面光谱分析显示,该薄层源于蓝宝石衬底上钽材料湿法刻蚀的不完全性。通过主动设计这种并联超导层,有望为更广泛的超导电路提供消除电荷漂移的新途径。

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提交arXiv: 2026-03-12 18:36

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