論文の概要: A low-noise on-chip coherent microwave source

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.07617v2
• Date: Tue, 23 Nov 2021 05:01:14 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-08 06:38:17.506078
• Title: A low-noise on-chip coherent microwave source
• Title（参考訳）: 低ノイズオンチップコヒーレントマイクロ波源
• Authors: Chengyu Yan, Juha Hassel, Visa Vesterinen, Jinli Zhang, Joni Ikonen, Leif Gr\"onberg, Jan Goetz, and Mikko M\"ott\"onen
• Abstract要約: スパイラル共振器に結合したジョセフソン接合をベースとしたオンチップ装置について報告する。 この低温25-pWマイクロ波源の位相ノイズによる典型的な量子ゲート動作の不完全性は、10-msの進化時間において0.1%未満である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The scaleup of quantum computers operating in the microwave domain requires advanced control electronics, and the use of integrated components that operate at the temperature of the quantum devices is potentially beneficial. However, such an approach requires ultra-low power dissipation and high signal quality in order to ensure quantum-coherent operations. Here, we report an on-chip device that is based on a Josephson junction coupled to a spiral resonator and is capable of coherent continuous-wave microwave emission. We show that characteristics of the device accurately follow a theory based on a perturbative treatment of the capacitively shunted Josephson junction as a gain element. The infidelity of typical quantum gate operations due to the phase noise of this cryogenic 25-pW microwave source is less than 0.1% up to 10-ms evolution times, which is below the infidelity caused by dephasing in state-of-the-art superconducting qubits. Together with future cryogenic amplitude and phase modulation techniques, our approach may lead to scalable cryogenic control systems for quantum processors.
• Abstract（参考訳）: マイクロ波領域で動作する量子コンピュータのスケールアップには高度な制御エレクトロニクスが必要であり、量子デバイスの温度で動作する統合コンポーネントの使用は潜在的に有益である。 しかし、量子コヒーレントな演算を保証するためには、超低消費電力と高信号品質が必要である。 本稿では、スパイラル共振器に結合したジョセフソン接合をベースとし、コヒーレントな連続波マイクロ波放射を実現するオンチップデバイスについて報告する。 この装置の特性は, 静電容量型ジョセフソン接合の摂動的処理に基づく理論を利得要素として正確に追従することを示す。 この低温25-pWマイクロ波源の位相ノイズによる典型的な量子ゲート動作の不忠実さは、10-msの進化時間まで0.1%以下であり、これは最先端超伝導量子ビットの劣化による不忠実さよりも低い。 今後の低温振幅と位相変調技術とともに、量子プロセッサのスケーラブルな低温制御システムに繋がる可能性がある。

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