論文の概要: Superconducting flux qubit with ferromagnetic Josephson pi junction
operating at zero magnetic field
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.14597v2
- Date: Thu, 15 Feb 2024 07:22:46 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-02-16 23:21:59.849834
- Title: Superconducting flux qubit with ferromagnetic Josephson pi junction
operating at zero magnetic field
- Title（参考訳）: 強磁性ジョセフソンπ接合を零磁場で動作させる超伝導束量子ビット
- Authors: Sunmi Kim, Leonid V. Abdurakhimov, Duong Pham, Wei Qiu, Hirotaka
Terai, Sahel Ashhab, Shiro Saito, Taro Yamashita, and Kouichi Semba
- Abstract要約: 3つのNbN/AlN/NbNジョセフソン接合とNbN/PdNi/NbN強磁性π接合に基づくゼロフラックスバイアス束量子ビットの実現を報告した。
量子ビット寿命はマイクロ秒の範囲にあり、金属強磁性体励起層の準粒子によって制限されていると我々は主張する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.0069403000998083
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The operation of a conventional superconducting flux qubit requires the
application of a precisely tuned magnetic field to set the operation point at
half a flux quantum through the qubit loop, which makes the scaling of quantum
circuits based on this type of qubits difficult. It has been proposed that, by
inducing a pi phase shift in the superconducting order parameter using a
precisely controlled nanoscale-thickness
superconductor/ferromagnet/superconductor Josephson junction, commonly referred
to as pi-junction, it is possible to realize a flux qubit operating at zero
magnetic flux. We report the realization of a zero-flux-biased flux qubit based
on three NbN/AlN/NbN Josephson junctions and a NbN/PdNi/NbN ferromagnetic
pi-junction. The qubit lifetime is in the microsecond range, which we argue is
limited by quasiparticle excitations in the metallic ferromagnet layer. With
further improvements in the materials of the ferromagnetic junction, the
zero-flux-biased flux qubits can become a promising platform for quantum
computing.
- Abstract（参考訳）: 従来の超伝導束量子ビットの演算は、量子ビットループを通したフラックス量子の半分の演算点を設定するために、正確に調整された磁場を適用する必要があるため、この種の量子ビットに基づく量子回路のスケーリングは困難である。
精密に制御されたナノスケール・タイクネス超伝導体/フェロマグネット/スーパーコンダクタジョセフソン接合を用いて超伝導次数パラメータのpi位相シフトを誘導することにより、ゼロ磁束で動作する磁束量子ビットを実現できることが提案されている。
3つのNbN/AlN/NbNジョセフソン接合とNbN/PdNi/NbN強磁性π接合に基づくゼロフラックスバイアス束量子ビットの実現を報告した。
量子ビット寿命はマイクロ秒の範囲にあり、これは金属強磁性体の準粒子励起によって制限される。
強磁性接合の材料をさらに改良することにより、ゼロフラックスバイアスのフラックス量子ビットは量子コンピューティングにとって有望なプラットフォームとなる。
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