Characterization of a superconducting qubit in a resonant cavity for the Qub-IT experiment

Negli ultimi anni i computer quantistici hanno compiuto grandi progressi, con sempre nuove applicazioni in vari settori. Al centro del calcolo quantistico vi è il qubit, o quantum bit. Il progetto Qub-IT dell'INFN mira a sviluppare sensori quantistici basati su qubit superconduttori per la rilevazione della materia oscura, sfruttando misurazioni Quantum Non-Demolition (QND). Questa tesi si concentra sulla caratterizzazione di un qubit superconduttore del tipo Xmon, integrato in una cavità risonante. Il qubit è stato caratterizzato nel Frascati National Laboratory (FNL) dove nel maggio 2024 sono state effettuate le misure di caratterizzazione del qubit, ovvero la spettroscopia One-Tone e Two-Tone, oscillazioni di Rabi e misurazioni del tempo di rilassamento T1. Ho analizzato i dati raccolti per valutare le prestazioni del qubit. I risultati di questa tesi contribuiscono alla comprensione delle potenzialità del qubit nell'ambito del quantum sensing, con implicazioni per futuri esperimenti di fisica fondamentale.