近幾十年來，用于量子計(jì)算的超導(dǎo)量子電路的性能取得了巨大進(jìn)步；然而，目前還不存在對弛豫機(jī)制的全面理解。鑒于此，來自耶魯大學(xué)的Robert J. Schoelkopf、Suhas Ganjam等人利用多模式方法來研究超導(dǎo)量子電路中的能量損失，目的是通過材料、工藝和電路設(shè)計(jì)優(yōu)化來預(yù)測器件性能并提高相干性。
文章要點(diǎn)：
1) 該研究證實(shí)，通過使用鉭基材料平臺和退火藍(lán)寶石襯底來測量表面和體介電損耗的顯著降低，并且，利用這些知識，研究預(yù)測了鋁基和鉭基transmon量子位的弛豫時(shí)間，并發(fā)現(xiàn)它們與實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致；
2) 此外，研究還優(yōu)化了器件幾何結(jié)構(gòu)，以最大限度地提高同軸隧道架構(gòu)內(nèi)的相干性，并實(shí)現(xiàn)了單光子Ramsey時(shí)間為2.0??2.7ms的片上量子存儲器，其能量弛豫時(shí)間為1.0 - 1.4 ms，同時(shí)，這些結(jié)果表明，對于具有可再現(xiàn)的高相干性的玻色子量子位，向更模塊化和緊湊的同軸電路架構(gòu)邁進(jìn)。
參考資料：
Ganjam, S., Wang, Y., Lu, Y. et al. Surpassing millisecond coherence in on chip superconducting quantum memories by optimizing materials and circuit design. Nat. Commun. (2024).
DOI: 10.1038/s41467-024-47857-6
https://doi.org/10.1038/s41467-024-47857-6
