論文の概要: Geometric superinductance qubits: Controlling phase delocalization
across a single Josephson junction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2106.05882v1
- Date: Thu, 10 Jun 2021 16:09:36 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-27 01:50:55.392545
- Title: Geometric superinductance qubits: Controlling phase delocalization
across a single Josephson junction
- Title（参考訳）: 幾何超インダクタンス量子ビット:単一のジョセフソン接合における位相非局在化の制御
- Authors: Matilda Peruzzo, Farid Hassani, Gregory Szep, Andrea Trioni, Elena
Redchenko, Martin \v{Z}emli\v{c}ka, Johannes Fink
- Abstract要約: 我々は、同じ回路から発せられる様々な量子ビットを、非常に異なる特性エネルギースケールで提示する。
幾何学的インダクタの使用は、トップダウンリソグラフィーによって保証されるように、インダクティブエネルギーと容量エネルギーの高精度化をもたらす。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: There are two elementary superconducting qubit types that derive directly
from the quantum harmonic oscillator. In one the inductor is replaced by a
nonlinear Josephson junction to realize the widely used charge qubits with a
compact phase variable and a discrete charge wavefunction. In the other the
junction is added in parallel, which gives rise to an extended phase variable,
continuous wavefunctions and a rich energy level structure due to the loop
topology. While the corresponding rf-SQUID Hamiltonian was introduced as a
quadratic, quasi-1D potential approximation to describe the fluxonium qubit
implemented with long Josephson junction arrays, in this work we implement it
directly using a linear superinductor formed by a single uninterrupted aluminum
wire. We present a large variety of qubits all stemming from the same circuit
but with drastically different characteristic energy scales. This includes flux
and fluxonium qubits but also the recently introduced quasi-charge qubit with
strongly enhanced zero point phase fluctuations and a heavily suppressed flux
dispersion. The use of a geometric inductor results in high precision of the
inductive and capacitive energy as guaranteed by top-down lithography - a key
ingredient for intrinsically protected superconducting qubits. The geometric
fluxonium also exhibits a large magnetic dipole, which renders it an
interesting new candidate for quantum sensing applications.
- Abstract（参考訳）: 量子調和振動子から直接導かれる2つの基本超伝導量子ビットタイプがある。
1つは、インダクタを非線形ジョセフソン接合に置き換え、コンパクトな位相変数と離散電荷波動関数を持つ広く使用される電荷量子ビットを実現する。
一方、接合は平行に付加され、ループトポロジーによる拡張位相変数、連続波動関数、豊富なエネルギー準位構造が生じる。
対応するrf-squidハミルトニアンは、長いジョセフソン接合アレイで実装されたフラックスニウム量子ビットを記述するために、二次的で準1次元のポテンシャル近似として導入されたが、本研究では、1本の非干渉アルミニウム線で形成された線形超インダクタを用いて直接実装する。
我々は、同じ回路から発せられる様々な量子ビットを、非常に異なる特性エネルギースケールで提示する。
これにはフラックスとフラクソニウムの量子ビットが含まれるが、最近導入された準電荷の量子ビットには強いゼロ点位相のゆらぎと強い抑制されたフラックス分散がある。
幾何学的インダクタの使用は、トポダウンリソグラフィーによって保証されているように、誘導エネルギーと容量エネルギーの高精度化をもたらす。
幾何学的フラックスニウムは大きな磁気双極子も示しており、量子センシング応用の興味深い新しい候補となっている。
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