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dc.contributor.author
Ferrón, Alejandro
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dc.contributor.author
Domínguez, Daniel
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dc.date.available
2024-08-13T10:54:08Z
dc.date.issued
2010-03
dc.identifier.citation
Ferrón, Alejandro; Domínguez, Daniel; Intrinsic leakage of the Josephson flux qubit and breakdown of the two-level approximation for strong driving; American Physical Society; Physical Review B: Condensed Matter and Materials Physics; 81; 10; 3-2010; 1-11
dc.identifier.issn
1098-0121
dc.identifier.uri
http://hdl.handle.net/11336/242337
dc.description.abstract
Solid-state devices for quantum-bit computation qubits are not perfect isolated two-level systems sinceadditional higher energy levels always exist. One example is the Josephson flux qubit, which consists on amesoscopic superconducting quantum interference device loop with three Josephson junctions operated at ornear a magnetic flux of half quantum. We study intrinsic leakage effects, i.e., direct transitions from theallowed qubit states to higher excited states of the system during the application of pulses for quantumcomputation operations. The system is started in the ground state and rf-magnetic field pulses are applied at thequbit resonant frequency with pulse intensity f p. A perturbative calculation of the average leakage for small f pis performed for this case, obtaining that the leakage is quadratic in f p, and that it depends mainly on the matrixelements of the supercurrent. Numerical simulations of the time-dependent Schrödinger equation correspondingto the full Hamiltonian of this device were also performed. From the simulations we obtain the value of f pabove which the two-level approximation breaks down, and we estimate the maximum Rabi frequency that canbe achieved. We study the leakage as a function of the ratio among the Josephson energies of the junctionsof the device, obtaining the best value for minimum leakage 0.85. The effects of flux noise on the leakageare also discussed.
dc.format
application/pdf
dc.language.iso
eng
dc.publisher
American Physical Society
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dc.rights
info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.uri
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
dc.subject
qubits
dc.subject
superconductividad
dc.subject.classification
Física de los Materiales Condensados
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dc.subject.classification
Ciencias Físicas
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dc.subject.classification
CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS
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dc.title
Intrinsic leakage of the Josephson flux qubit and breakdown of the two-level approximation for strong driving
dc.type
info:eu-repo/semantics/article
dc.type
info:ar-repo/semantics/artículo
dc.type
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.date.updated
2024-08-12T13:45:06Z
dc.journal.volume
81
dc.journal.number
10
dc.journal.pagination
1-11
dc.journal.pais
Estados Unidos
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dc.description.fil
Fil: Ferrón, Alejandro. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro. Archivo Histórico del Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro | Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Balseiro. Archivo Histórico del Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; Argentina
dc.description.fil
Fil: Domínguez, Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro. Archivo Histórico del Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro | Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Balseiro. Archivo Histórico del Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro; Argentina
dc.journal.title
Physical Review B: Condensed Matter and Materials Physics
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dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.81.104505
dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.81.104505
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