論文の概要: Integrating planar circuits with superconducting 3D microwave cavities
using tunable low-loss couplers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2304.06162v2
- Date: Thu, 15 Jun 2023 22:14:31 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-19 17:28:03.571127
- Title: Integrating planar circuits with superconducting 3D microwave cavities
using tunable low-loss couplers
- Title（参考訳）: 可変低損失結合器を用いた超伝導3次元マイクロ波空洞を用いた平面回路の統合
- Authors: Ziyi Zhao, Eva Gurra, Eric I. Rosenthal, Leila R. Vale, Gene C.
Hilton, K. W. Lehnert
- Abstract要約: インタフェースはループアンテナとジョセフソン接合に基づく結合素子をシームレスに統合する。
この界面を空洞に接続することで得られた損失は1/(4.5×106)$の逆品質係数に対応する1.28kHzである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.8808021343665321
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We design and test a low-loss interface between superconducting 3-dimensional
microwave cavities and 2-dimensional circuits, where the coupling rate is
highly tunable. This interface seamlessly integrates a loop antenna and a
Josephson junction-based coupling element. We demonstrate that the loss added
by connecting this interface to the cavity is 1.28 kHz, corresponding to an
inverse quality factor of $1/(4.5 \times 10^6)$. Furthermore, we show that the
cavity's external coupling rate to a 50 $\Omega$ transmission line can be tuned
from negligibly small to over 3 orders of magnitude larger than its internal
loss rate in a characteristic time of 3.2 ns. This switching speed does not
impose additional limits on the coupling rate because it is much faster than
the coupling rate. Moreover, the coupler can be controlled by low frequency
signals to avoid interference with microwave signals near the cavity or qubit
frequencies. Finally, the coupling element introduces a 0.04 Hz/photon
self-Kerr nonlinearity to the cavity, remaining linear in high photon number
operations.
- Abstract（参考訳）: 超伝導3次元マイクロ波キャビティと2次元回路間の低損失界面を設計・試験し,結合速度を高度に調整する。
このインタフェースはループアンテナとジョセフソン接合に基づく結合素子をシームレスに統合する。
この界面を空洞に接続することで得られた損失は1/(4.5 \times 10^6)$の逆品質係数に対応する1.28kHzであることを示す。
さらに, キャビティの50$\omega$伝送線路への外部結合率は, 内部損失率よりも3桁以上小さく, 特性時間3.2 nsで調整可能であることを示した。
この切替速度は、結合速度よりもずっと速いため、結合速度に付加的な制限を課さない。
さらに、カプラは低周波信号で制御でき、キャビティまたはキュービット周波数近傍のマイクロ波信号との干渉を避けることができる。
最後に、結合素子は共振器に0.04Hz/光子自己Kerr非線形性を導入し、高光子数演算では線形である。
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