Étude de référence sur la pureté de la cohérence des erreurs dans un qubit Xmon unique

Dans cette étude, nous utilisons l'évaluation de pureté (PB) pour explorer la dynamique du bruit de porte dans un système de qubit supraconducteur. Au cours de 1110 heures d'observations sur un qubit Xmon, nous mesurons simultanément le budget de bruit de cohérence à deux fréquences opérationnelles différentes. Nous constatons que les erreurs incohérentes, qui prédominent dans les taux d'erreur globaux, présentent une dépendance minimale à la fréquence, suggérant qu'elles sont principalement dues à des sources d'erreurs incohérentes diffuses à large bande. En revanche, les erreurs cohérentes, bien que moins présentes, montrent une sensibilité significative aux variations de fréquence opérationnelle et au bruit télégraphique. Nous émettons l'hypothèse que cette sensibilité est due à des interactions avec un seul défaut environnemental fortement couplé - modélisé comme un système à deux niveaux - qui influence les paramètres de contrôle du qubit et cause des erreurs de calibration cohérentes. Nos résultats montrent également que PB offre une sensibilité améliorée, capturant des dynamiques supplémentaires que les mesures conventionnelles du temps de relaxation ne peuvent pas détecter, présentant ainsi une méthode plus complète pour capturer les interactions dynamiques au sein des systèmes quantiques. La nature complexe de ces dynamiques de cohérence souligne la nécessité de recherches supplémentaires.