模拟能量弛豫的量子热化过程:超导量子比特与多体TLS系统的耦合
尽管超导量子比特中的二能级系统(TLS)已被证实会引入声子介导的能量耗散通道,但多体TLS系统本身亦可作为一种独特的耗散通道,其对量子比特能量弛豫的影响尚待探索。本研究对耦合于多体TLS系统的超导量子比特不可逆热化驱动能量弛豫进行了建模与数值模拟。数值结果表明:热化效应会抑制量子比特与TLS之间的相干能量交换,导致指数级能量衰减;弛豫时间标度关系满足T₁, T₂ ∝ J⁻²(其中J表示量子比特-TLS耦合强度)。此外,T₁时间显著受TLS系统内部耦合强度、TLS频率涨落速率及热激发TLS数量影响。该工作为理解量子比特能量弛豫与退相干提供了量子热化新视角,对其他开放量子系统中的退相干场景亦具有潜在启示意义。
量科快讯
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