Characterizing decoherence rates of a superconducting qubit by direct microwave scattering
Artikel i vetenskaplig tidskrift, 2021

We experimentally investigate a superconducting qubit coupled to the end of an open transmission line, in a regime where the qubit decay rates to the transmission line and to its own environment are comparable. We perform measurements of coherent and incoherent scattering, on- and off-resonant fluorescence, and time-resolved dynamics to determine the decay and decoherence rates of the qubit. In particular, these measurements let us discriminate between non-radiative decay and pure dephasing. We combine and contrast results across all methods and find consistent values for the extracted rates. The results show that the pure dephasing rate is one order of magnitude smaller than the non-radiative decay rate for our qubit. Our results indicate a pathway to benchmark decoherence rates of superconducting qubits in a resonator-free setting.

Författare

Yong Lu

Chalmers, Mikroteknologi och nanovetenskap (MC2), Kvantteknologi

Andreas Bengtsson

Chalmers, Mikroteknologi och nanovetenskap (MC2), Kvantteknologi

Jonathan Burnett

National Physical Laboratory (NPL)

Chalmers, Mikroteknologi och nanovetenskap (MC2), Kvantteknologi

Emely Wiegand

Chalmers, Mikroteknologi och nanovetenskap (MC2), Tillämpad kvantfysik

Baladitya Suri

Chalmers, Mikroteknologi och nanovetenskap (MC2), Kvantteknologi

Indian Institute of Science

Philip Krantz

Chalmers, Mikroteknologi och nanovetenskap (MC2), Kvantkomponentfysik

Anita Fadavi Roudsari

Chalmers, Mikroteknologi och nanovetenskap (MC2), Kvantteknologi

Anton Frisk Kockum

Chalmers, Mikroteknologi och nanovetenskap (MC2), Tillämpad kvantfysik

Simone Gasparinetti

Chalmers, Mikroteknologi och nanovetenskap (MC2), Kvantteknologi

Göran Johansson

Chalmers, Mikroteknologi och nanovetenskap (MC2), Tillämpad kvantfysik

Per Delsing

Chalmers, Mikroteknologi och nanovetenskap (MC2), Kvantteknologi

npj Quantum Information

20566387 (eISSN)

Vol. 7 1 35

Ämneskategorier

Telekommunikation

Atom- och molekylfysik och optik

Annan fysik

DOI

10.1038/s41534-021-00367-5

Mer information

Senast uppdaterat

2021-03-03