量子科技中心_量科网

高能粒子撞击会通过增加约瑟夫森结（JJs）附近的准粒子密度，导致超导量子比特产生关联性错误。由于这类错误无法通过传统纠错码轻易修正，其危害性尤为显著。近期实验通过使约瑟夫森结两侧的超导能隙差（ΔJJ）大于量子比特能量，成功降低了关联错误率。本研究通过将transmon量子比特阵列暴露于两种辐射源，系统评估了约瑟夫森结附近（δΔJJ）与电容/接地层（δΔM1）的能隙调控效果。对于241Am源发射的α粒子，该团队观测到具有时空关联性的T1错误，这一结果支持了强子宇宙线是文献2中观测到的10−10错误率基准主要成因的假设。对于脉冲直线加速器产生的电子束，研究人员发现时间关联性的T1与T2错误（此测量对空间关联性不敏感）。实验表明，在约瑟夫森结处实施更强能隙调控的量子比特阵列中，关联性T1错误的严重程度显著降低。对于T1和T2错误，增大δΔM1可加速系统恢复时间，该工作将此归因于准粒子被捕获至电容/接地层的效应。研究人员建立的准粒子动力学模型与观测结果定性吻合。本研究揭示了辐射影响超导量子比特的多重机制，并为提升抗辐射性能提供了优化策略。