超导量子位研究人员:您的TLS行动了吗?


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我有一个具有数十个量子位的超导系统,每个量子位都可以使用直流磁通进行调整。

相干操纵量子位的主要任务之一是为纠缠门找到良好的空闲频率和工作点。这项工作受到两级系统(TLS)的混淆,该系统会导致快速的能量松弛,并在相干操纵上造成一般性的危害。

在考虑TLS的位置的同时,我花了很长时间找到一组良好的空转频率和工作点,然后有一天我来到实验室,他们已经搬走了!我不得不重新开始。

我想详细了解TLS的移动方式和原因,以及是否有可能控制移动。作为研究的一部分,我想对社区进行民意测验,以了解其他人在此问题上的经历。


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有关此问题的详细信息,请参阅Google AI研究网站上的博客文章(以及相关的期刊论文)。我将通过电子邮件向我的小组发送此Stack Exchange帖子的链接,并请Klimov博士回复。
DanielSank

Answers:


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TLS的共振频率由于与相邻TLS的相互作用而波动,这是通过电偶极相互作用或材料中的局部机械应变而发生的。如果涉及低能量(低于kB * T)的TLS,则由于热激活,该TLS可能会随机更改其状态。导致的局部电场或应变变化也会使TLS在qubit调整范围内的较高能量处失谐。这是关于这一点的理论论文:https : //arxiv.org/abs/1503.01637

此过程称为“光谱扩散”,可能只能通过改进电路材料以降低TLS密度(从而降低相互作用)来避免。但是,即使没有热过程,TLS仍可能被困在一个长寿的亚稳态势阱中,通过隧道进行潜逃可能要花费数小时,数天甚至数年。

可以通过控制样本中的机械应变来使TLS频率失谐,请参阅本文,其中还讨论了TLS相互作用:https : //www.nature.com/articles/ncomms7182

以下是一篇综述文章,总结了TLS对超导量子位和谐振器的退相干效应:https : //arxiv.org/abs/1705.01108

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