論文の概要: Protected hybrid superconducting qubit in an array of gate-tunable Josephson interferometers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.06907v2
• Date: Mon, 20 Dec 2021 18:38:34 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-04 16:22:42.522892
• Title: Protected hybrid superconducting qubit in an array of gate-tunable Josephson interferometers
• Title（参考訳）: ゲート可変ジョセフソン干渉計アレイにおける保護型ハイブリッド超電導量子ビット
• Authors: Constantin Schrade, Charles M. Marcus, Andr\'as Gyenis
• Abstract要約: 半導体ジョセフソン干渉計で接続された超伝導アイランドのモジュール配列に基づく保護量子ビットを提案する。 大きなコンデンサがアレイの端をシャットすると、その縮退した基底状態が電荷と磁場の変動を相殺するのに堅牢であるため、回路は保護量子ビットを形成する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We propose a protected qubit based on a modular array of superconducting islands connected by semiconductor Josephson interferometers. The individual interferometers realize effective $\cos2\phi$ elements that exchange `pairs of Cooper pairs' between the superconducting islands when gate-tuned into balance and frustrated by a half flux quantum. If a large capacitor shunts the ends of the array, the circuit forms a protected qubit because its degenerate ground states are robust to offset charge and magnetic field fluctuations for a sizable window around zero offset charge and half flux quantum. This protection window broadens upon increasing the number of interferometers if the individual elements are balanced. We use an effective spin model to describe the system and show that a quantum phase transition point sets the critical flux value at which protection is destroyed.
• Abstract（参考訳）: 半導体ジョセフソン干渉計で接続された超伝導アイランドのモジュール配列に基づく保護量子ビットを提案する。 個々の干渉計は、「クーパー対のペア」を超伝導島間で交換する効果的な$\cos2\phi$要素を実現している。 大きなコンデンサが配列の端部をシャントすると、その縮退した基底状態がゼロオフセット電荷とハーフフラックス量子の周りの大きなウィンドウのオフセット電荷と磁場揺らぎにロバストであるため、回路は保護キュービットを形成する。 この保護窓は、個々の要素がバランスを取っていれば干渉計の数を増やすことによって拡大する。 システムを記述するために有効なスピンモデルを用い、量子位相遷移点が保護が破壊される臨界磁束値を設定することを示す。

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