論文の概要: Superconducting resonators with voltage-controlled frequency and
nonlinearity
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.02491v2
- Date: Sun, 25 Dec 2022 23:15:05 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-23 17:14:51.054813
- Title: Superconducting resonators with voltage-controlled frequency and
nonlinearity
- Title（参考訳）: 電圧制御周波数と非線形性を有する超伝導共振器
- Authors: William M. Strickland, Bassel Heiba Elfeky, Joseph O'Connell Yuan,
William F. Schiela, Peng Yu, Dylan Langone, Maxim G. Vavilov, Vladimir E.
Manucharyan and Javad Shabani
- Abstract要約: 電圧可変超伝導体-半導体デバイスは、量子回路における動的チューニング性を実現するためのユニークなプラットフォームを提供する。
広帯域ゲート可変超伝導素子の使用を実演する。
共振周波数はゲート可変ジョセフソンインダクタンスにより制御され、電圧制御されたInAs-Al接合の非線形性は非散逸性であることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.7812194618516135
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Voltage-tunable superconductor-semiconductor devices offer a unique platform
to realize dynamic tunability in superconducting quantum circuits. By
galvanically connecting a gated InAs-Al Josephson junction to a coplanar
waveguide resonator, we demonstrate the use of a wide-range gate-tunable
superconducting element. We show that the resonant frequency is controlled via
a gate-tunable Josephson inductance and that the non-linearity of the
voltage-controlled InAs-Al junction is non-dissipative as is the case with
conventional Al-AlO$_{x}$ junctions. As the gate voltage is decreased, the
inductive participation of the junction increases up to $44\%$, resulting in
the resonant frequency being tuned by over 2 GHz. Utilizing the wide tunability
of the device, we demonstrate that two resonant modes can be adjusted such that
they strongly hybridize, exhibiting an avoided level crossing with a coupling
strength of 51 MHz. Implementing such voltage-tunable resonators is the first
step toward realizing wafer-scale continuous voltage control in superconducting
circuits for qubit-qubit coupling, quantum-limited amplifiers, and quantum
memory platforms.
- Abstract（参考訳）: 電圧可変超伝導体-半導体デバイスは、超伝導量子回路の動的チューナビリティを実現するユニークなプラットフォームを提供する。
ゲート型イナス・アル・ジョセフソン接合をコプラナー導波路共振器に接続することにより、広帯域ゲート可変超伝導素子の使用を実証する。
共振周波数はゲート可変ジョセフソンインダクタンスを介して制御され、従来のal-alo$_{x}$ジャンクションの場合と同様に電圧制御inas-alジャンクションの非線形性は非散逸的である。
ゲート電圧が低下すると、ジャンクションの誘導的結合は最大4,4\%$まで増加し、共振周波数は2ghz以上調整される。
装置の広いチューニング性を利用して、2つの共振モードを強くハイブリダイゼーションするように調整できることを示し、51MHzの結合強度を持つ回避レベル交差を示す。
このような電圧可変共振器の実装は、量子ビット-量子ビット結合、量子制限増幅器、量子メモリプラットフォームのための超伝導回路におけるウェーハスケール連続電圧制御を実現するための第一歩である。
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