Shape optimization of superconducting transmon qubits for low surface dielectric loss
2023 · Journal of Physics D Applied Physics
저자
Sungjun Eun, Seong Hyeon Park, Kyungsik Seo, Kibum Choi, 한승용 (Seungyong Hahn)
연구주제
Quantum Information and Cryptography
NTIS 과학기술표준분류
에너지/자원만에너지·환경·원자력 확장
배정 근거: 논문을 지원한 과제의 분류(정책 연계 맵과 같은 방법).
AI 연구 키워드·방법
dielectric loss superconducting qubit 트랜스몬 큐비트
키워드 (OpenAlex)
transmon qubits shape optimization decoherence quality factor T1 relaxation time spline curves global optimization superconducting qubits
초록
Abstract Surface dielectric loss from superconducting transmon qubits is believed to be one of the dominant sources of decoherence. Reducing surface dielectric loss is crucial for achieving a high quality factor and a long relaxation time (T 1), which can be engineered by carefully changing the geometry of a transmon. In this paper, we present a shape-optimization approach to reduce surface dielectric loss in a transmon qubit. The capacitor pads and junction wires of transmons are shaped as spline curves and optimized through the finite-element method and a global optimization algorithm. We find that the participation ratio of capacitor pads and junction wires can be reduced by 15 % − 18 % and 22 % − 26 % compared to previous designs, while the overall footprint and anharmonicity are maintained at acceptable values. As a result, the two-level system-limited quality factor and the corresp…
이 논문을 지원한 국가R&D 과제 (NTIS 성과)
| 연도 | 과제 | 부처 | 사업 | 수행기관 | NTIS 분류(1순위) |
|---|---|---|---|---|---|
| 2023 | 고온초전도 자석 다중물리 통합 설계 기반기술 개발 | 과학기술정보통신부 | 고온초전도마그넷기술개발 | 서울대학 | 전기/전자 > 중전기기 > 초전도 기술/제품에너지 외 |
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Quantum Information and Cryptography