論文の概要: Spin wave based tunable switch between superconducting flux qubits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2004.02156v1
- Date: Sun, 5 Apr 2020 10:58:31 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-26 08:32:02.569753
- Title: Spin wave based tunable switch between superconducting flux qubits
- Title（参考訳）: スピン波に基づく超伝導束量子ビット間の可変スイッチ
- Authors: Shaojie Yuan, Chuanpu Liu, Jilei Chen, Song Liu, Jin Lan, Haiming Yu,
Jiansheng Wu, Fei Yan, Man-Hong Yung, Jiang Xiao, Liang Jiang, Dapeng Yu
- Abstract要約: 量子デバイスとYIG薄膜とのコヒーレント結合はまだ実証されていない。
本稿では,YIG薄膜を2つのフラックス量子ビット間の可変スイッチとして利用できることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.117258152447633
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum computing hardware has received world-wide attention and made
considerable progress recently. YIG thin film have spin wave (magnon) modes
with low dissipation and reliable control for quantum information processing.
However, the coherent coupling between a quantum device and YIG thin film has
yet been demonstrated. Here, we propose a scheme to achieve strong coupling
between superconducting flux qubits and magnon modes in YIG thin film. Unlike
the direct $\sqrt{N}$ enhancement factor in coupling to the Kittel mode or
other spin ensembles, with N the total number of spins, an additional spatial
dependent phase factor needs to be considered when the qubits are magnetically
coupled with the magnon modes of finite wavelength. To avoid undesirable
cancelation of coupling caused by the symmetrical boundary condition, a CoFeB
thin layer is added to one side of the YIG thin film to break the symmetry. Our
numerical simulation demonstrates avoided crossing and coherent transfer of
quantum information between the flux qubits and the standing spin waves in YIG
thin films. We show that the YIG thin film can be used as a tunable switch
between two flux qubits, which have modified shape with small direct inductive
coupling between them. Our results manifest that it is possible to couple flux
qubits while suppressing undesirable cross-talk.
- Abstract（参考訳）: 量子コンピューティングハードウェアは世界中で注目を集め、近年はかなり進歩している。
YIG薄膜はスピン波(マグノン)モードを持ち、低散逸と量子情報処理の信頼性制御を行う。
しかし、量子デバイスとYIG薄膜のコヒーレント結合はまだ実証されていない。
本稿では,YIG薄膜における超伝導フラックス量子ビットとマグノンモードの強い結合を実現する手法を提案する。
キッテルモードや他のスピンアンサンブルとの結合における直接$\sqrt{N}$拡張係数とは異なり、N はスピンの総数であるので、量子ビットが有限波長のマノンモードと磁気的に結合されているとき、追加の空間依存位相因子を考える必要がある。
対称境界条件による結合の望ましくないキャンセルを回避するため、YIG薄膜の一方にCoFeB薄膜を添加して対称性を損なう。
数値シミュレーションによりYIG薄膜におけるフラックス量子ビットと定常スピン波の間の量子情報の交差とコヒーレント移動を回避した。
その結果,yig薄膜は2つの磁束量子ビット間の波長可変スイッチとして使用可能であり,その形状は直接誘導結合が小さく変化していることがわかった。
その結果, 望ましくないクロストークを抑えつつ, フラックス量子ビットを結合させることが可能であることがわかった。
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