- Methoden zur Abschwächung des kosmischen Myonenflusses für supraleitende Qubit-Experimente (arXiv)
Autor: E. Bertoldo, M. Martínez, B. Nedyalkov, P. Forn-Díaz
Zusammenfassung: Wir schlagen zwei Abschwächungsmethoden zur Abschwächung des kosmischen Myonenflusses vor und demonstrieren diese, die mit Experimenten mit supraleitenden Qubits kompatibel sind. Mithilfe eines speziell entwickelten Detektors für kosmische Myonen stellen wir fest, dass Chips, die zum Horizont ausgerichtet sind, im Vergleich zu Chips, die in den Himmel blicken, an der Oberfläche eine Verringerung der Myonenzahl um den Faktor 1,6 erfahren. Anschließend identifizieren wir abgeschirmte flache unterirdische Standorte, die in städtischen Umgebungen allgegenwärtig sind und an denen eine erhebliche zusätzliche Dämpfung bis zu einem Faktor 35 für 100 Meter Tiefe erreicht werden kann. Die beiden hier beschriebenen Methoden sind die ersten, die vorgeschlagen werden, um die Auswirkungen der kosmischen Strahlung auf Qubits direkt zu reduzieren, indem sie die Rauschquelle dämpfen und bestehende On-Chip-Abschwächungsstrategien ergänzen. Wir gehen davon aus, dass sowohl On-Chip- als auch Off-Chip-Methoden kombiniert in Quantentechnologien, die auf supraleitenden Qubit-Schaltkreisen basieren, allgegenwärtig werden.
2. Single-Shot-Auslesung eines supraleitenden Qubits mit einem thermischen Detektor (arXiv)
Autor: András M. Gunyhó, Suman Kundu, Jian Ma, Wei Liu, Sakari Niemelä, Giacomo Catto, Wassilij Wadimow, Visa Vesterinen, Priyank Singh, Qiming Chen, Mikko Möttönen
Zusammenfassung: Die Messung des Zustands von Qubits ist eine der grundlegenden Operationen eines Quantencomputers. Derzeit basiert die hochmoderne Excessive-Constancy-Single-Shot-Auslesung supraleitender Qubits auf parametrischen Verstärkern im Millikelvin-Bereich. Aufgrund praktischer Größen- und Leistungsbeschränkungen ist es jedoch schwierig, parametrische Verstärker über Hunderte von Qubits hinaus zu skalieren. Nanobolometer verfügen über eine Vielzahl von Eigenschaften, die für die Skalierbarkeit von Vorteil sind, und haben kürzlich eine vielversprechende Empfindlichkeit und Geschwindigkeit für das Auslesen von Qubits gezeigt, aber solche thermischen Detektoren wurden für diesen Zweck nicht demonstriert. In dieser Arbeit verwenden wir ein hochempfindliches Bolometer anstelle eines parametrischen Verstärkers, um die Einzelschuss-Qubit-Auslesung experimentell zu demonstrieren. Mit einer Auslesedauer von 13,9 μs erreichen wir eine Einzelschussgenauigkeit von 0,618, die hauptsächlich durch die Energierelaxationszeit des Qubits, T1=28 μs, begrenzt ist. Ohne die T1-Fehler beträgt die Genauigkeit 0,927. Zukünftig könnte eine hochgenaue Einzelschuss-Auslesung durch einfache Verbesserungen des Chip-Designs und des Versuchsaufbaus erreicht werden, und vielleicht am interessantesten durch die Änderung des Bolometer-Absorbermaterials, um die Auslesezeit auf den Hundert-Nanosekunden-Bereich und darüber hinaus zu reduzieren
