مقاله Decoherence در کیوبیت های اسپین آندریف

چکیده

We theoretically study the dephasing of an Andreev spin qubit (ASQ) due to electric and magnetic noise. Using a tight-binding model, we calculate the Andreev states formed in a Josephson junction where the link is a semiconductor with strong spin-orbit interaction. As a result of both the spin-orbit interaction and induced superconductivity, the local charge and spin of these states varies as a function of externally controllable parameters: the phase difference between the superconducting leads, an applied magnetic field, and filling of the underlying semiconductor. Concomitantly, coupling to fluctuations of the electric or magnetic environment will vary, which informs the rate of dephasing. We qualitatively predict the dependence of dephasing on the nature of the environment, magnetic field, phase difference between the junction, and filling of the semiconductor. Comparing the simulated electric- and magnetic-noise-induced dephasing rate to experiment suggests that the dominant source of noise is magnetic. Moreover, by appropriately tuning these external parameters, we find sweet-spots at which we predict an enhancement in ASQ coherence times.

چکیده به فارسی (ترجمه ماشینی)

ما از لحاظ تئوریکی میزان کاهش یک چرخش چرخش آندریف (ASQ) به دلیل سر و صدای الکتریکی و مغناطیسی را مطالعه می کنیم.با استفاده از یک مدل محکم ، حالت های آندریف را که در یک محل اتصال جوزفسون تشکیل شده است محاسبه می کنیم که در آن لینک یک نیمه هادی با تعامل قوی چرخش مدار است.به عنوان یک نتیجه از تعامل اسپین-مدار و ابررساناتی ناشی از آن ، بار محلی و چرخش این حالت ها به عنوان تابعی از پارامترهای قابل کنترل خارجی متفاوت است: اختلاف فاز بین سرب های ابررسانا ، یک میدان مغناطیسی کاربردی و پر کردن نیمه هادی اساسیبشربه طور همزمان ، اتصال به نوسانات محیط برقی یا مغناطیسی متفاوت خواهد بود ، که میزان کاهش آن را آگاه می کند.ما به طور کیفی وابستگی به کاهش فاز به ماهیت محیط ، میدان مغناطیسی ، اختلاف فاز بین محل اتصال و پر کردن نیمه هادی را پیش بینی می کنیم.مقایسه میزان تخریب برقی الکتریکی و مغناطیسی ناشی از آزمایش ، نشان می دهد که منبع غالب نویز مغناطیسی است.علاوه بر این ، با تنظیم مناسب این پارامترهای خارجی ، نقاط شیرین را پیدا می کنیم که در آن پیشرفت در زمان انسجام ASQ پیش بینی می کنیم.