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Enhancing the coherence of superconducting quantum bits with electric fields

Lisenfeld, Jürgen 1; Bilmes, Alexander 1; Ustinov, Alexey V. 1
1 Physikalisches Institut (PHI), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract:

In the endeavor to make quantum computers a reality, integrated superconducting circuits have become a promising architecture. A major challenge of this approach is decoherence originating from spurious atomic tunneling defects at the interfaces of qubit electrodes, which may resonantly absorb energy from the qubit’s oscillating electric field and reduce the qubit’s energy relaxation time T$_1$. Here, we show that qubit coherence can be improved by tuning dominating defects away from the qubit resonance using an applied DC-electric field. We demonstrate a method that optimizes the applied field bias and enhances the average qubit T$_1$ time by 23%. We also discuss how local gate electrodes can be implemented in superconducting quantum processors to enable simultaneous in situ coherence optimization of individual qubits.


Verlagsausgabe §
DOI: 10.5445/IR/1000155718
Veröffentlicht am 10.02.2023
Originalveröffentlichung
DOI: 10.1038/s41534-023-00678-9
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Web of Science
Zitationen: 7
Dimensions
Zitationen: 11
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Physikalisches Institut (PHI)
Publikationstyp Zeitschriftenaufsatz
Publikationsjahr 2023
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 2056-6387
KITopen-ID: 1000155718
Erschienen in npj Quantum Information
Verlag Nature Research
Band 9
Seiten Art.-Nr.: 8
Bemerkung zur Veröffentlichung Gefördert durch den KIT-Publikationsfonds
Vorab online veröffentlicht am 25.01.2023
Schlagwörter Qubits, Structure of solids and liquids
Nachgewiesen in Dimensions
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