論文の概要: Josephson bifurcation readout: beyond the monochromatic approximation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.16366v1
• Date: Sat, 25 May 2024 22:22:37 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-05-28 21:47:39.493648
• Title: Josephson bifurcation readout: beyond the monochromatic approximation
• Title（参考訳）: Josephson bifurcation readout: than the monochromatic approximation
• Authors: Yuriy Makhlin, Alexander B. Zorin,
• Abstract要約: 弱非線形超伝導共振回路に基づく分岐量子検出器の特性を解析する。 この回路は超伝導量子ビットの量子状態の効率的な検出器として機能する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 49.1574468325115
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We analyze properties of bifurcation quantum detectors based on weakly nonlinear superconducting resonance circuits, in particular, with application to quantum readout. The developed quantitative description demonstrates strong influence of higher harmonics on their characteristics. While this effect is relevant for various circuits, including the conventional Josephson bifurcation amplifier and the parametrically driven circuit, we first focus on the period-doubling bifurcation under a force driving. This kind of bifurcation is due to nominally quadratic nonlinearity, which enables parametric down-conversion of the driving signal at nearly double resonance frequency to the basic mode. We analyze the effect of higher harmonics on the dynamics of the basic mode, inherent in a nonlinear circuit, which in our case is based on a Josephson junction with a sinusoidal current-phase relation as the origin of nonlinearity. We demonstrate that effects beyond the monochromatic approximation significantly modify the bare characteristics and evaluate their contribution. Due to high sensitivity of this circuit to small variations of parameters, it can serve as an efficient detector of the quantum state of superconducting qubits.
• Abstract（参考訳）: 弱非線形超伝導共振回路を用いた分岐量子検出器の特性解析と量子リードアウトへの応用について述べる。 発達した量的記述は、高調波がそれらの特性に強い影響を示す。 この効果は、従来のジョセフソン分岐増幅器やパラメトリック駆動回路など様々な回路に関係するが、第1に、力駆動下での周期拡散分岐に着目する。 この種の分岐は、名目上2次非線形性によるもので、ほぼ二重共振周波数で駆動信号が基本モードにパラメトリックのダウンコンバージョンを可能にする。 非線形回路に固有の基本モードの力学に及ぼす高調波の影響を解析し, 正弦波電流-位相関係を持つジョセフソン接合を非線形性の起源とする。 単色近似を超える効果は、素体特性を著しく変化させ、それらの寄与を評価することを実証した。 この回路の小さなパラメータに対する感度が高いため、超伝導量子ビットの量子状態の効率的な検出器として機能することができる。

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