論文の概要: Superconducting Quantum Memory with a Suspended Coaxial Resonator
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.09504v1
- Date: Wed, 14 Feb 2024 19:00:00 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-02-16 18:16:12.979884
- Title: Superconducting Quantum Memory with a Suspended Coaxial Resonator
- Title（参考訳）: 同軸共振器を用いた超伝導量子メモリ
- Authors: Lev Krayzman, Chan U Lei, Suhas Ganjam, James Teoh, Luigi Frunzio,
Robert J. Schoelkopf
- Abstract要約: 量子情報を格納するための有望な方法は、マイクロ波共振器のボソニック励起に符号化することである。
本稿では,3Dパッケージ内の薄膜導体を足場が支持する設計について述べる。
トランスモン量子ビットを含む別個のチップを組み込むことで、量子メモリを実現し、1光子寿命をミリ秒以上で測定する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: A promising way to store quantum information is by encoding it in the bosonic
excitations of microwave resonators. This provides for long coherence times,
low dephasing rates, as well as a hardware-efficient approach to quantum error
correction. There are two main methods used to make superconducting microwave
resonators: traditionally machined out of bulk material, and lithographically
fabricated on-chip in thin film. 3D resonators have few loss channels and
larger mode volumes, and therefore smaller participations in the lossy parts,
but it can be challenging to reach high material qualities. On-chip resonators
can use low-loss thin films, but confine the field more tightly, resulting in
higher participations and additional loss channels from the dielectric
substrate. In this work, we present a design in which a dielectric scaffold
supports a thin-film conductor within a 3D package, thus combining the low
surface participations of bulk-machined cavities with the high quality and
control over materials of thin-film circuits. By incorporating a separate chip
containing a transmon qubit, we realize a quantum memory and measure
single-photon lifetimes in excess of a millisecond. This hybrid 3D architecture
has several advantages for scaling, as it relaxes the importance of the package
and permits modular construction with separately-replaceable qubit and
resonator devices.
- Abstract（参考訳）: 量子情報を格納するための有望な方法は、マイクロ波共振器のボソニック励起に符号化することである。
これにより、長いコヒーレンス時間、低遅延率、および量子エラー訂正に対するハードウェア効率のよいアプローチが提供される。
超伝導マイクロ波共振器の製作には、2つの主要な方法がある:伝統的にバルク材料で加工され、薄膜でリソグラフィーで製造される。
3次元共振器は損失チャネルが少なく、大きなモードボリュームを持つため、損失部への関与は少ないが、高い材料品質に達することが困難である。
オンチップ共振器は低損失の薄膜を用いることができるが、磁場をより狭くすることで、誘電体基板からのより多くの参加と追加の損失チャネルをもたらす。
本研究では, 誘電体足場が3dパッケージ内で薄膜導体を支え, バルク機械キャビティの低表面参加を高品質に組み合わせ, 薄膜回路の材料を制御できる設計について述べる。
トランスモン量子ビットを含む別個のチップを組み込むことで、量子メモリを実現し、1光子寿命をミリ秒以上で測定する。
このハイブリッド3Dアーキテクチャは、パッケージの重要性を緩和し、分離交換可能なqubitとresonatorデバイスによるモジュール構成を可能にするため、スケーリングにいくつかの利点がある。
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