Decoherence in a superconducting quantum bit circuit

Seediscussions,stats,andauthorprofilesforthispublicationat:https://www.researchgate.net/publication/1845449

Decoherenceinasuperconductingquantumbitcircuit

ARTICLEinPHYSICALREVIEWB·SEPTEMBER2005

ImpactFactor:3.74·DOI:10.1103/PhysRevB.72.134519·Source:arXiv

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DenisVion

AtomicEnergyandAlternativeEnergiesCo…

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DanielEsteve

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FabioChiarello

ItalianNationalResearchCouncil

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JosefSchriefl

EcolenormalesupérieuredeLyon

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-0.1

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150

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##

0.4

0.6Ng= 0.472

δ = 0

0 100 200 300

0.2

0.4

-0.141

0.4

0.6

0.480

0.2

0.4

swit

chin

g p

rob

abili

ty p

Ng = 1/2

δ / 2π = 0.085

0.4

0.6

0.488

0.4

0.6

0.028

0.4

0.6

0.496

0.4

0.6

0.000

0.4

0.6

0.504

0.4

0.6

-0.023

0.4

0.6

0.512

0.2

0.4

-0.079

0.4

0.6

0.520

0.2

0.4

-0.099

0 100 200 300

0.4

0.6


0.528

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100 120 140 160

0.42

0.44

0.46

T2 ~ 70 nsδ / 2π = 0.063

time ∆∆∆∆t2 (ns)

0 100 200 300 400 5000.20

0.30

0.40

0.50

δ / 2π = 0

∆t2

T2 = 200 ns

∆t

time ∆∆∆∆t (ns)

sw

itch

ing

pro

bab

ility

p

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0.35

0.40

0.45

0.50

T 2 ~ 50 ns

∆Ng = 0.034

swit

chin

g p

rob

abili

ty p

T 2 ~ 45 ns

∆Ng = 0.040

20 40 60 800.35

0.40

0.45

0.50

T 2 ~ 40 ns

∆Ng = 0.045

detuning pulse duration ∆∆∆∆t2 (ns)

20 40 60 80 100

T 2 ~ 30 ns

∆Ng = 0.057

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52 2 8 $- 9 -. U-

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-0.3 -0.2 -0.1

Ng = 1/2

-| δδδδ / 2ππππ |

10

12

14

16

0.2 0.3p

Fre

qu

ency

(G

Hz)

0.100

δ = 0

| Ng-1/2 |

16.4

16.5

16.6

16.7

16.8

16.9

0.2 0.3p

16.410 16.415 16.420 16.425

0.20

0.25

Ng = 1/2

δ = 0

Frequency (GHz)

p

+ > 2 2+ 2 * / ( % 2 *( / $ %

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0.3

0.4

0.5

0.6

0.3

0.4

0.5

0.6

0 200 400 600 800 1000

0.3

0.4

0.5

0.6

δ = 0N

g = 1/2

Ramsey

Echo

∆t

sw

itch

ing

pro

bab

ility

p


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2

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0 500 1000 1500

0.3

0.4

0.5

0.6

∆t

T2 ~ 250 ns

TE ~ 600 ns

P0

swit

chin

g p

rob

abili

ty p


0 250 500

0.3

0.4

0.5

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0 500 1000

0.3

0.4

0 500 1000

0.3

0.4

0 500 1000

0.3

0.4

0 500 1000

0.3

0.4

0 500 1000

0.3

0.4

0 500 1000

0.3

0.4

0 500 1000

0.3

0.4

0.3

0.4

0 500 1000

0.3

0.4

0 500 1000

0.3

0.4

Ng = 1/2

δ / 2π = 0.023

swit

chin

g p

rob

abili

ty p

0.079

0.164

0.248


Ng = 0.484

0.452

P0

δ = 0

0.435

0.419

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-0.3 -0.2 -0.1 0.0

10

100

1000δ = 0N

g = 1/2

coh

eren

ce t

imes

(n

s)

-| δδδδ/2ππππ |0.1

Linewidth Ramsey Detuning pulse

Echo

| Ng- 1/2 |

6. 10-16 s/rad

0.9 10 -8/ω

0.4 M

Hz

1.6 10 -6/ω

Log(ω)

Log

( S

Ng

)

Log(ω)

Log

( S

δ / 2

π )

#+ % % * 2 %%/ ( % % % -( $ %

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'

15 MHz

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6 7.8 MHz

sw

itch

ing

pro

bab

ility

p

61 MHz

0 500 1000

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

4.0 MHz

30 MHz

pulse length ττττ (ns)0 500 1000

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6 νR0

= 2.2 MHz

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8 2 (. % - 2 ( . =

'

1 10 1000

250

500

750

0 10 20 30 400

250

500

750

Ra

bi d

eca

y tim

e T

2 (n

s)

νR0

(MHz)

~

4/3T1

∆ν (MHz)

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C *. 2/ C $ *( ( % / %CC - - 0

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0 500 1000 1500

0.3

0.4

0.5

sw

itch

ing

pro

bab

ility

p

π/2(X) - Lock(Y) - 3π/2 (X)

π/2(X) - Lock(Y) - π/2 (X)


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Decoherence in a superconducting quantum bit circuit