論文の概要: A fast tunable 3D-transmon architecture for superconducting qubit-based hybrid devices

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.00240v1
• Date: Fri, 1 Apr 2022 06:59:11 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-20 02:57:18.437848
• Title: A fast tunable 3D-transmon architecture for superconducting qubit-based hybrid devices
• Title（参考訳）: 超伝導量子ビットハイブリッドデバイスのための高速可変3Dトランスモンアーキテクチャ
• Authors: Sourav Majumder, Tanmoy Bera, Ramya Suresh, and Vibhor Singh
• Abstract要約: 3次元キャビティアーキテクチャにおいて,周波数可変トランスモン量子ビットのための高速流線を導入する。 本研究では,フラックス依存性のダイナミックレンジ,未確立状態からの緩和,フラックスラインの帯域幅について検討する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Superconducting qubits utilize the strong non-linearity of the Josephson junctions. Control over the Josephson nonlinearity, either by a current bias or by the magnetic flux, can be a valuable resource that brings tunability in the hybrid system consisting of superconducting qubits. To enable such a control, here we incorporate a fast-flux line for a frequency tunable transmon qubit in 3D cavity architecture. We investigate the flux-dependent dynamic range, relaxation from unconfined states, and the bandwidth of the flux-line. Using time-domain measurements, we probe transmon's relaxation from higher energy levels after populating the cavity with $\approx 2.1\times10^4$ photons. For the device used in the experiment, we find a resurgence time corresponding to the recovery of coherence to be 4.8~$\mu$s. We use a fast-flux line to tune the qubit frequency and demonstrate the swap of a single excitation between cavity and qubit mode. By measuring the deviation in the transferred population from the theoretical prediction, we estimate the bandwidth of the flux line to be $\approx$~100~MHz, limited by the parasitic effect in the design. These results suggest that the approach taken here to implement a fast-flux line in a 3D cavity could be helpful for the hybrid devices based on the superconducting qubit.
• Abstract（参考訳）: 超伝導量子ビットはジョセフソン接合の強い非線形性を利用する。 ジョセフソンの非線形性に対する制御は、電流バイアスまたは磁束によって、超伝導量子ビットからなるハイブリッド系においてチューナビリティをもたらす貴重な資源となる。 このような制御を可能にするために、3次元キャビティアーキテクチャに周波数可変トランスモン量子ビットのための高速流束線を組み込む。 本研究では,フラックス依存ダイナミックレンジ,非拘束状態からの緩和,フラックスラインの帯域幅について検討した。 時間領域測定を用いて,約2.1\times10^4$光子でキャビティをポピュレーションした後,より高いエネルギーレベルからトランスモンの緩和を観測した。 実験で使用した装置では、コヒーレンスの回復に対応する復活時間は4.8〜$\mu$sとなる。 高速フラックス線を用いて量子ビット周波数をチューニングし,キャビティモードと量子ビットモード間の単一励起の交換を示す。 移動人口の偏差を理論的予測から測定することにより、フラックス線の帯域幅を$\approx$~100~MHzと推定し、設計における寄生効果によって制限する。 これらの結果から,3次元キャビティ内に高速流束線を実装するアプローチは,超伝導量子ビットに基づくハイブリッドデバイスに有用であることが示唆された。

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