Decoherence in a superconducting quantum bit circuit
量子位电路中的退相干目前是其用于量子计算目的的主要限制。我们目前的实验，灵感来自核磁共振，在一个特定的超导量子位电路，quantronium的消相干。我们介绍了一个通用的框架分析的退相干，耦合到量子比特的噪声源的谱密度的基础上。在这个框架内对我们的测量结果进行分析表明，噪声源作用于量子比特的简单模型。我们讨论了各种方法来对抗退相干。
2005-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Universal holonomic quantum gates in decoherence-free subspace on superconducting circuits
为了实现一组基于非阿贝尔几何相位的通用量子逻辑门，传统的观点是需要超过两个能级的量子系统，这对于超导量子比特来说是非常困难的，这似乎是为什么在最近的实验中只实现单量子比特门的主要原因[A. A. Abdumalikov Jr \emph{et al} .，Nature 496，482（2013）]。本文提出在无消相干子空间中利用电路QED实现非绝热完整量子计算，其中只需要传输子比特中的两个能级，一个通常的相互作用，以及一个最小的无消相干子空间编码资源.特别是，我们的方案不仅克服了以往研究中遇到的困难，而且仍然可以获得相当大的有效耦合强度，从而可以实现高保真度的量子门。因此，本方案为利用超导电路实现鲁棒完整量子计算提供了一条很有前途的途径。
2015-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Decoherence of the Superconducting Persistent Current Qubit
基于固态的量子位的退相干可以通过耦合到固体中的微观自由度来引起。我们提出了一个简单的理论，并用它来估计退相干最近提出的超导持续电流设计。所有考虑的退相干源被发现是相当弱的，导致这个量子位的高品质因数。
2000-04-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quasiparticle-induced decoherence of a driven superconducting qubit
Columbia University（哥伦比亚大学）；Yale University（耶鲁大学）；Google Quantum AI（谷歌量子人工智能）
本研究建立了受驱超导量子比特的两种准粒子诱导退相干机制理论，指出能隙工程量子比特在受驱时仍会受其影响，明确了准粒子对微波量子比特操作保真度的 fundamental 限制。
2025-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Quantum two level systems and Kondo-like traps as possible sources of decoherence in superconducting qubits
讨论了约瑟夫森结量子比特中退相干的起源。我们发现，在周围的绝缘体的两个能级系统不能在小量子比特的噪声的主要来源。我们认为，电子陷阱中的约瑟夫森势垒与大库仑排斥会给噪声，同意在幅度和温度依赖性与实验数据。
2005-10-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Millisecond charge-parity fluctuations and induced decoherence in a superconducting qubit
准粒子激发对超导器件的性能有着广泛的影响。它们限制了天文学中光子探测器的灵敏度，计量学中电流源的准确性，微型冰箱的冷却能力，并可能打破Majorana量子比特的拓扑保护。在用于量子信息处理的超导电路中，准粒子穿过约瑟夫森结的隧穿构成退相干机制。由于transmon型电荷量子比特的弛豫和纯退相时间现在达到100微秒，了解准粒子隧穿是否已经成为相干性的瓶颈是非常有趣的。我们整合电路量子电动力学中量子比特读出和反馈控制的最新进展，首次实时观察了transmon量子比特中的准粒子隧穿。我们证明了准粒子隧穿贡献的量子位弛豫和纯退相在毫秒范围内。因此，准粒子隧穿不会限制相干性至少一个超出现有技术水平的数量级。
2012-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Tunable decoherence in the vicinity of a normal metal-superconducting junction
研究了量子点耦合到由正常金属超导结描述的涨落环境中的退相干率。低频密度-密度相关器构成了进入相位相干时间计算的核心。通过连续性方程，密度波动与点接触中的有限频率电流-电流相关性有关。在零温度下，在间隙的下方和上方，密度相关器在正常侧的费米波长的一半处包含空间振荡。当偏压穿过超导能隙时，新散射通道的打开显著地增强了退相干速率，这表明以可控方式调谐退相干速率的可能性。
2001-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Suppressing Charge Noise Decoherence in Superconducting Charge Qubits
我们提出了一个实验实现的transmon量子比特，一个改进的超导电荷量子比特来自库珀对盒。我们通过实验验证了对1/f电荷噪声的灵敏度的预测指数抑制[J. Koch等人，A 76，042319（2007）]。这消除了电荷量子比特中失相的主要来源，导致均匀加宽的跃迁，弛豫和失相时间在微秒范围内。我们的量子比特光谱，非谐性和电荷色散的系统表征与理论表现出很好的一致性，使transmon一个有前途的量子比特的未来步骤走向固态量子信息处理。
2007-12-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Characterization and reduction of microfabrication-induced decoherence in superconducting quantum circuits
许多超导量子位对介电损耗高度敏感，使得相干量子线路的制造具有挑战性。为了阐明这个问题，我们表征超导共面波导谐振器的界面和表面，并研究相关的微波损耗。我们发现，传统的量子位剥离处理引起的污染是特别有害的品质因数没有适当的基板清洗，而粗糙度起着最大的作用很小。侵略性的表面处理被证明是损坏的晶体基板和降低谐振器的质量。我们还介绍了表征和去除超薄抗蚀剂残留物的方法，提供了一种方法来量化和最大限度地减少器件表面上的残留损失源。
2014-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Non-additivity of decoherence rates in superconducting qubits
我们证明了耦合到多个噪声源的量子比特的弛豫和退相干速率1/T_1和1/T_2一般不是加性的，即，总的速率不是由于每个单独的噪声源而导致的速率的总和。为了证明这一点，我们利用网络图理论，在Born-Markov近似下计算了超导磁通量子比特在多个电路阻抗Z_i存在下的弛豫和纯退相速率1/T_1和1/T_n，并确定了它们与可加性（混合项）的偏差。我们发现1/T_1和1/T_2中没有混合项，混合项可以是正的或负的，从而导致弛豫时间T_1和退相干时间T_2减小或增大。在量子比特跃迁频率ω {01}处，由电路电感L引起的混频项在ω {01}L/Z_i中一般是二阶的，但当Z_i都是纯电阻时，混频项是三阶的。我们计算T_{1,2}的SC通量量子位耦合到两个阻抗的例子。
2004-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Decoherence benchmarking of superconducting qubits
我们对超导量子比特的退相干进行了基准测试，以研究能量弛豫和退相的时间稳定性。通过在跨越多天的测量期间收集统计数据，我们发现平均参数$\overline{T_{1}}$ = 49 $μ$ s和$\overline{T_{2}^{*}}$ = 95 $μ$ s，然而，这两个量波动，解释了在量子位设置中频繁重新校准的需要。我们的主要发现是，量子位弛豫的波动是局部的量子位，是由近共振二能级系统（TLS）的不稳定性引起的。通过统计分析，我们确定了这些TLS的开关速率，并观察到单个TLS和transmon量子比特之间的相干耦合。最后，我们发现量子比特的频率稳定性受到电容噪声的限制。重要的是，这对我们也观察到的纯失相产生了0.8 ms的限制。总的来说，这些发现提出了执行量子位计量以检查量子位参数的再现性的需要，其中这些波动可能影响量子位门保真度。
2019-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Measurements of 1/ f noise in Josephson junctions at zero voltage: Implications for decoherence in superconducting quantum bits
具有1/ f谱密度（f是频率）的临界电流波动是基于约瑟夫森隧道结的超导量子比特（qubit）中的本征退相干的潜在限制源。先前对这种噪声的测量是在非零电压下进行的，而量子位是在零电压状态下操作的。我们报告测量的1/ f噪声在直流超导量子干涉装置第一，耦合到一个谐振槽电路，并在分散模式下工作在零电压，和，第二，传统的操作与电流偏置的电压制度。两种测量产生的临界电流1/ f噪声幅度基本相同。
2005-01-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Characterizing decoherence rates of a superconducting qubit by direct microwave scattering
我们实验研究超导量子位耦合到一个开放的传输线的末端，在一个政权的量子位的传输线和它自己的环境的衰减率是可比的。我们进行相干和非相干散射，共振荧光和非共振荧光，时间分辨动力学的测量，以确定量子比特的衰变和退相干率。特别是，这些测量让我们区分非辐射衰变和纯退相。我们将所有方法的结果进行组合和对比，并为提取的比率找到一致的值。结果表明，对于我们的量子比特，纯退相速率比无辐射衰变速率小一个数量级。我们的研究结果指出了一条在无谐振器环境中实现超导量子比特基准退相干率的途径。
2019-12-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Loss and decoherence due to stray infrared light in superconducting quantum circuits
我们发现低温恒温器中4 K级的杂散红外线会导致超导谐振器和量子比特的显著损耗。对于仅屏蔽在金属盒中的器件，我们测量到品质因数Q = 10 ^5的谐振器和能量弛豫时间T_1=120 ns的量子位，这与杂散光诱导的准粒子密度170-230 μm^{-3}一致。通过在样品温度下添加第二个黑屏蔽，我们发现性能提高了一个数量级，并且对4K辐射不敏感。我们还测试了各种屏蔽方法，这意味着在不透光的配置中，由于杂散光，Q = 10^8的下限。
2011-05-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Decoherence in a superconducting flux qubit with a pi-junction
我们考虑在没有外加磁场的情况下，利用π结实现简并量子能级。在Caldeira-Leggett模型的基础上，我们导出了一个有效的自旋玻色子模型，并研究了这类量子比特的退相干性。我们估计退相时间从最近的SIFS结的实验参数，并表明，需要高的临界电流和大的子隙电阻的π结实现长的相干时间。
2007-08-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Decoherence effect on the Fano lineshapes in double quantum dots coupled between normal and superconducting leads
研究了耦合在导电电极和超导电极之间的T型双量子点的Fano型光谱线型，并分析了它们在退相干时的稳定性。由于邻近效应，量子干涉图案在+/-ε_2处同时出现，其中ε_2是侧附接的量子点的能量。我们发现，退相干逐渐抑制这种干涉结构。我们还发现，在低温下，另一个微小的Fano型结构可以诱导形成侧耦合量子点上的近藤态，由于其耦合到浮动引线。
2012-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Decoherence, Autler-Townes effect, and dark states in two-tone driving of a three-level superconducting system
本文对耦合到两个辐射场的多能级量子系统进行了详细的理论分析。我们集中讨论一种量子光学中的奥特勒-汤斯分裂效应，它最近已在实验上得到证实[M。A. Sillanpaa等人，物理修订信函103，193601（2009）]中。在三能级近似中，我们推导出解析解，并描述了它们如何用于提取退相干率和测量数据。将该模型扩展到五个水平，可以得到与实验更好的一致性。最后，我们研究了在实验中产生的定态，并表明它们的结构接近暗态。
2011-10-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Decoherence Induced Exceptional Points in a Dissipative Superconducting Qubit
与环境相互作用的开放量子系统表现出耗散和相干哈密顿演化相结合的动力学。两者合计，这些影响被捕获的Liouvillian超算子。简并的（一般非埃尔米特）Liouvillian是例外点，这是与临界动力学系统接近稳态。我们使用耦合到工程环境的超导transmon电路来观察两种不同类型的刘维异常点，它们要么是由于能量损失和退相干的相互作用，要么纯粹是由于退相干引起的。通过实时动态调节Liouvillian超算符，我们观察到了非厄米性诱导的手征态转移。我们的研究从Liouvillian例外点的角度激发了对开放量子系统动力学的新认识，使非厄米动力学在开放量子系统的理解和控制中的应用成为可能。
2021-11-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Decoherence in Solid State Qubits
固态量子比特与环境自由度的相互作用强烈地影响量子比特的动力学，并导致退相干。在固态量子比特的量子信息处理中，退相干严重限制了器件的性能。因此，有必要充分了解导致退相干的机制。在这篇综述中，我们讨论了退相干如何影响两个最成功的实现固态量子比特，即自旋量子比特和超导量子比特。在前者中，量子比特被编码在电子的自旋1/2中，并且它通过将电子自旋限制在半导体量子点中来实现。超导器件在低温下表现出量子行为，量子比特被编码在超导电路的两个最低能级中。量子点中的电子自旋具有两个主要的退相干通道，由于自旋-轨道相互作用的存在，（马尔可夫）声子辅助的弛豫通道，以及由通过超精细相互作用与电子自旋相互作用的量子点中的核的自旋构成的（非马尔可夫）自旋浴。在超导量子比特中，退相干是由于控制参数（例如偏置电流、施加的通量和偏置电压）的波动以及耗散电路元件中的损耗而发生的。
2008-09-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
A superconducting qubit with Purcell protection and tunable coupling
我们提出了一个超导量子比特的电路量子电动力学架构，具有可调的耦合强度g。我们表明，这种耦合强度可以从零调整到与其他超导量子比特相当的值。当g = 0时，量子比特相对于Purcell效应引起的自发发射处于无退相干子空间中。此外，我们表明，在消相干自由子空间的量子比特的状态仍然可以测量的色散位移的谐振器的谐振频率或通过循环型测量。
2010-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Decoherence Dynamics of Complex Photon States in a Superconducting Circuit
量子态由于与环境和测量仪器的相互作用，不可避免地随时间衰减为经典态的概率混合。本文首次测量了凝聚态系统中复光子态的退相干动力学。通过在超导微波谐振器中可控地制备一些不同的量子叠加光子态，我们表明，随后的衰减动力学可以定量地描述，只考虑两个不同的衰减通道，能量弛豫和失相。我们能够制备特定的初始量子态，这使得我们能够以一种非常详细的方式测量量子密度矩阵中特定元素的演化，这种方式可以与理论进行比较。
2009-09-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Correlating decoherence in transmon qubits: Low frequency noise by single fluctuators
我们报告了对一个高度相干的、不可调谐的超导transmon量子比特的长期测量，揭示了相干时间和量子比特跃迁频率中的低频突发噪声。我们通过同时测量量子比特的弛豫和退相速率以及其谐振频率来实现这一点。这些参数之间的相关性的分析产生的约瑟夫森量子比特的内在退相干机制的微观起源的信息。我们的结果与少数位于超导薄膜边缘的微观二能级系统相一致，这一点通过光谱噪声分析得到了进一步的证实。
2019-06-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Decoherence of superconducting qubits caused by quasiparticle tunneling
在超导量子比特中，量子比特自由度与准粒子的相互作用定义了量子比特相干性的基本限制。本文发展了准粒子隧穿约瑟夫森结引起的纯退相率Γ_∞和结中Andreev态占据变化引起的非均匀展宽的理论。为了估计Γ_π，我们推导了量子比特动力学的主方程。自由准粒子在接近超导能隙的能量处具有大的态密度，从而提高了它们的隧穿率。然而，我们发现，与当前大多数量子比特设计（相位和通量量子比特，transmon，fluxonium）中由外在因素决定的速率相比，Γ_p很小。其中单个结被SQUID环取代的分裂transmon代表了可以使测量Γ_π成为可能的例外。量子比特频率的波动导致非均匀加宽，这可能是由与相位偏置约瑟夫森结相关的Andreev态的占据数的波动引起的。这种机制可以在具有小面积结的量子位中揭示，因为它引起的频率的最小相对变化是结中传输通道的倒数。
2012-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Decoherence and the Reemergence of Coherence From a Superconducting "Horizon''
University of Arizona（亚利桑那大学）
研究通过超导类比分析黑视界事件中的退相干现象，发现弱耦合下退相干，但随着耦合增强，通过Andreev束缚态共振隧穿重新出现相干性，暗示类比引力现象。
2026-04-09 cond-mat.mes-hall gr-qc quant-ph
Decoherence and Decay of Two-level Systems due to Non-equilibrium Quasiparticles
人们经常观察到，即使在非常低的温度下，超导材料中的准粒子数量也高于标准BCS理论的预测。这些准粒子可以与二能级系统相互作用，例如超导量子比特或约瑟夫森结的非晶氧化物层中的二能级系统（TLS）。这种相互作用导致TLS的衰变和退相干，具体的结果，如时间依赖性，取决于准粒子的分布和相互作用的形式。我们研究了不同的实验相关协议所产生的衰减规律。
2016-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Josephson charge-phase qubit with radio frequency readout: coupling and decoherence
研究了基于超导单电荷晶体管插入低电感超导回路的电荷相位约瑟夫森量子比特。该回路电感耦合到射频驱动的储能电路，通过测量晶体管的有效约瑟夫森电感来实现量子比特状态的读出。由于电和磁控制线以及测量系统的量子比特退相和弛豫的效果进行了评估。给出了在产生最小退相干的魔点中量子比特操作的建议。
2003-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Decoherence of Cooper pairs and subgap magnetoconductance of superconducting hybrids
我们证明了电子-电子相互作用从根本上限制了超导关联进入附着在超导体（S）上的扩散正常金属（N）的穿透长度。我们评估的子隙磁导$G$的SN混合在电子-电子相互作用的存在下，并表明磁场对$G$的影响是双重的：它包括（$i$）额外的温度无关的库珀对和（$ii$）塞曼分裂的状态之间的相反的自旋。库珀对的退相长度可以直接从低温下SN系统的亚隙磁导测量中提取。
2014-10-29 cond-mat.mes-hall
Design of a Lambda system for population transfer in superconducting nanocircuits
在超导人造原子中实现Lambda方案，可以实现受激拉曼绝热通道（STIRAP）的探测和微波区的其他量子操纵。然而，一方面保护系统不受退相干影响的对称性产生了可以取消与泵外部驱动器的耦合的选择规则。在基于库珀对盒（CPB）设计的纳米器件类中，解决了由于宽带有色噪声（BBCN）引起的有效耦合与退相干之间的折衷，所述宽带有色噪声（BBCN）通常是退相干的主要来源。我们研究了转移效率的STIRAP，显示出相当大的效率实现非对称偏置仅在电荷相位制度。我们发现了一些结果，唯一由于非Markovianity的BBCN，即：（a）STIRAP的效率基本上取决于噪声信道中的陷获子空间;（b）低频波动可以分析和表示为虚构的相关波动的失谐的外部驱动器;（c）一个简单的品质因数的设计和操作处方，允许观察STIRAP提出。新兴的物理图像也适用于其他类别的相干纳米器件受BBCN。
2013-05-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Measurement-based Synthesis of multi-qubit Entangled States in Superconducting Cavity QED
可以通过耦合到微波传输线谐振器的超导量子位的色散集体QND测量来生成纠缠的多量子位状态。使用量子轨道方法，我们分析了随机测量痕迹，将在实验中观察到的。我们说明了三个量子比特的W-和GHZ-状态的合成，我们分析了如何保真度和纠缠在测量过程中的时间演变。我们讨论了退相干和弛豫的影响，以及不完善的控制实验参数。我们表明，所需的状态可以产生的时间尺度上快得多的量子比特退相干率。
2009-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting pi qubit with a ferromagnetic Josephson junction
固态量子比特具有大规模集成和量子计算布局灵活的潜力。然而，由于与环境的耦合，它们的短退相干时间仍然是一个需要克服的重要问题。我们提出了一种新的超导量子比特，它结合了一个自旋电子器件：量子比特由一个超导环与铁磁π结，其中有一个金属接触和一个正常的约瑟夫森结与绝缘势垒。这样，在没有外加磁场的情况下，可以形成量子相干二能级态。量子位的这个特征和简单的结构使得可以减小其尺寸，从而导致长的退相干时间。
2004-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Frustration of decoherence in $Y$-shaped superconducting Josephson networks
我们研究了凝聚态系统中相关杂质可能有助于设计具有增强相干行为的量子器件的可能性。为此，我们分析了一个描述Y形超导约瑟夫森网络的场论模型.我们表明，一个新的有限耦合稳定的红外固定点出现在它的相图中，然后我们明确的证据表明，当工程运行在这个新的固定点附近，Y形网络支持二能级量子系统，与环境的纠缠是受挫。我们简要地解决工程有限尺寸超导器件与增强量子相干性这一结果的潜在相关性。我们的方法使用边界共形场论，因为它自然允许的相位滑移（瞬子），描述简并水平之间的量子隧穿的场论处理。
2008-07-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Bulk and surface loss in superconducting transmon qubits
超导transmon量子比特的退相干被认为与衬底表面上的二能级系统的表面损耗一致。在这里，我们提出了一个研究transmon设备的表面损耗，明确设计有不同的灵敏度不同的表面损耗贡献者。我们的实验还包括两个特定的不同的蓝宝石衬底，这揭示了一个尚未未知的额外的损失机制以外的衬底表面损失的发病。在不同的晶圆和设备的测试证明了实质性的变化，我们强调的重要性，测试大量的设备解开不同的退相干源。
2015-09-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum jumps in the non-Hermitian dynamics of a superconducting qubit
我们研究了受驱动的非厄米超导量子比特的动力学，该量子比特受到能级间量子跃迁的扰动，这是一种没有经典对应的纯量子效应。量子跳跃混合量子比特状态，导致退相干。我们观察到，由于非埃尔米特本征能量的立方根拓扑结构，这种退相干率在异常点附近增强。与非厄米增益/损失的影响一起，量子跳跃也可以导致慢驱动极限下绝热演化的崩溃。我们的研究表明，量子跳跃的关键作用，在推广应用的经典非厄米系统的开放量子系统的传感和控制。
2021-09-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Single Electron Spin Decoherence by Nuclear Spin Bath: Linked Cluster Expansion Approach
建立了一个单电子自旋与核自旋池相互作用的横向动力学理论模型。该方法允许一个简单的图形表示和不同的核自旋激发过程有助于电子自旋退相干和动力学相位波动的解析表达式。它解释了核自旋动力学超越传统的对相关模型。作为该理论的一个例证，我们评估了在Si晶体中的P施主电子自旋的相干动力学。
2006-09-05 cond-mat.mes-hall
Dispersive Manipulation of Paired Superconducting Qubits
我们结合量子比特编码和色散动力学的思想，使强大的和简单的量子信息处理（QIP）对超导充电盒共享一个共同的偏置引线。我们在这些量子比特上建立了一个无退相干的子空间，并通过与LC谐振器的色散相互作用和编码量子比特之间的电感耦合引入了通用门。这些门保留了代码空间，只需要建立局部对称性和控制电压偏置。
2003-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Decoherence induced by an ordered environment
这封信讨论了有限温度下弱耦合到库中的量子比特的时间演化，库具有长程序的对称破缺态。特别是，我们的有序水库模型的标准BCS超导体与s波配对。我们研究了量子比特的约化密度矩阵，分别采用了无时间卷积近似和Nakajima-Zwanzig近似。我们研究了量子比特和超导浴之间的不同类型的耦合。我们发现，在超导浴有序一般会导致一个不利的非马尔可夫快于指数衰减的量子比特的相干性。另一方面，量子位与浴的无序扇区的耦合可以导致量子位的马尔可夫退相干，退相干速率急剧降低。由于这些行为是有序相特有的，量子比特可以作为其环境中连续相变的有用探针。我们还简要讨论了我们的主要结果的有效性，即对于耦合到有限温度下具有自发破缺连续对称性的一般有序浴的量子位，量子位相干性的衰减速度比指数衰减更快。
2013-04-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Crossover from weak to strong coupling regime in dispersive circuit QED
研究了超导量子比特与阻尼谐振子色散耦合时的退相干。我们超越了弱量子位振荡器耦合，我们与相位Purcell效应相关联，并进入强耦合状态，具有质的不同行为的退相速率。我们确定，并给出了一个物理直观的讨论这两种退相干机制。我们的结果可以应用，小的调整，到各种各样的其他物理系统，如。G.捕获离子和腔QED，推进理论和实验退相干研究。
2007-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Impurity band in clean superconducting weak links
弱杂质散射在宏观超导弱连接的带隙能谱中产生一个在相位差$ϕ=π$附近具有有限态密度的窄带。找到了各种传导量子信道的传输系数的等效分布。
2001-11-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Decoherence dynamics of Majorana qubits under braiding operations
研究了拓扑超导链（TSC）系统中Majorana量子比特编结操作的退相干动力学，其中编结是通过控制TSC的电子化学势和它们之间的耦合来实现的.通过严格求解Majorana量子比特动力学，我们展示了Majorana量子比特相干性是如何通过在编织操作中两个TSC之间交换Majorana零模（MZM）形成的bogoliubon关联产生的。使用精确的主方程，我们演示了如何MZMs和bogoliubon相关性消散由于电荷波动的控制门在零和有限的温度。因此，马约拉纳量子比特相干性和费米子宇称守恒不能在编织操作期间免受局部扰动。
2019-09-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Entanglement dynamics of a superconducting phase qubit coupled to a two-level system
我们报道了在一个由宏观Josephson相位量子比特耦合到微观二能级系统组成的二分系统中，用并发度测量的量子纠缠的驱动振荡和自发振荡的观测和定量表征。实验数据清楚地显示了纠缠的突然死亡和复活等动力学行为，以及退相干和交流驱动对纠缠的影响。
2012-08-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Interaction of a Nanomagnet with a Weak Superconducting Link
研究了纳米磁体与弱超导链的电磁相互作用。两个系统的耦合动力学方程推导和数值研究。我们表明，一个小的磁铁在附近的一个薄弱环节的存在下，可以检测到通过Shapiro样的步骤所造成的进动的磁矩。尽管由弱连接产生非常弱的磁场，但是施加到连接的时间依赖性偏置电压可以引发纳米磁体的非线性动力学，这导致其磁矩的反转。我们还考虑了一个量子问题，其中一个纳米磁体与一个弱连接的相互作用被视为一个两态自旋系统，由于量子隧穿之间的自旋向上和自旋向下的状态。
2010-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Demonstration of Hopf-link semimetal bands with superconducting circuits
Hopf-link半金属具有奇异的无带隙能带结构，具有独特的拓扑性质，这是自然界中从未观察到的。在这里，我们证明了人工半金属带中具有拓扑形式的Hopf-link链的节线。利用精心设计的微波场驱动超导量子线路，我们将晶格的动量空间映射到霍普夫链半金属的哈密顿量的参数空间。通过测量能谱，我们直接成像的节线在立方晶格。通过调节驱动场，我们调整了哈密顿量的各个参数。重要的拓扑特征，如链接-非链接的拓扑转换和Hopf-link链结构的鲁棒性进行了研究。此外，我们提取的链接数通过检测Berry相位与不同的环环绕节线。这个拓扑不变量清楚地揭示了非平凡的拓扑结构的霍普夫链半金属。我们的研究结果为开发新材料和量子器件提供了知识。
2018-01-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Mixed-State Symmetry-Protected Topology and Strong-to-Weak Spontaneous Symmetry Breaking in a Superconducting Qubit Array
University of California Berkeley（加州大学伯克利分校）；Washington University（华盛顿大学）；The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）
研究人员在五量子比特超导阵列中，实验探究了一维簇态的对称性保护拓扑序受测量和退相干的变化，观测到强到弱自发对称性破缺的有限尺寸特征，建立了探测混合态对称性与拓扑的超导电路平台。
2026-08-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Weak links in proximity superconducting two dimensional electron systems
我们报告了一个巨大的反邻近效应，出现在低维设备，是至关重要的不同，从标准的超导-正常-超导（S/N/S）结的接近。当正常导体的尺寸小于邻近相干长度时，正常导体对邻近超导区也会产生巨大的反作用。这基本上抑制了整个系统的超导特性，包括临界电流，远低于通常的S/N/S结构。
2013-08-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting Circuits for Quantum Simulation of Dynamical Gauge Fields
我们描述了一个超导电路晶格设计的动态格点规范理论的实施和模拟。我们通过分析一个一维U（1）量子链模型来说明我们的建议，其中超导量子比特在晶格位置上扮演物质场的角色，而规范场由相邻位置之间的每个链接上的两个耦合微波谐振器表示。一个最小的实验协议，用于探测与字符串断裂效应相关的物理学的详细分析表明，尽管在这些系统中存在退相干，从凝聚态物质和高能物理学的独特现象可以可视化与国家的最先进的技术在小型超导电路阵列。
2013-09-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Four-Majorana qubit with charge readout: dynamics and decoherence
我们提出了一个基于马约拉纳的量子比特的理论分析，由两个拓扑超导岛通过约瑟夫森结连接。量子比特由静电门操作，静电门控制四个马约拉纳零模式中的两个的耦合。在操作结束时，以电荷为基础执行读出。即使这些操作没有拓扑保护，所提出的实验也可能揭示马约拉纳设备中奇偶自由度的相干性，并作为迈向拓扑马约拉纳量子比特的第一步。我们详细讨论了电荷稳定性图及其用于表征器件参数的用途，包括马约拉纳边缘状态的重叠。我们描述了系统的多层次的光谱特性，并提出了一个详细的研究其控制的相干振荡，以及退相干耦合到一个非马尔可夫环境。特别是，我们研究了一个门控协议，库仑阻塞和transmon制度之间的转换产生相干振荡的量子比特状态由于重叠的马约拉纳模式。我们表明，除了波动的马约拉纳耦合，相当大的测量误差可能会积累在转换间隔时，在超导岛的静电波动。这些结果也是相关的几个建议的实现拓扑量子位依赖于读出基于电荷检测。
2018-07-16 cond-mat.mes-hall
