論文の概要: Towards novel tunability schemes for hybrid ferromagnetic transmon qubits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.06562v1
- Date: Mon, 09 Dec 2024 15:13:59 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-10 14:53:02.173259
- Title: Towards novel tunability schemes for hybrid ferromagnetic transmon qubits
- Title（参考訳）: ハイブリッド強磁性トランスモン量子ビットの新しいチューナビリティスキームに向けて
- Authors: Halima Giovanna Ahmad, Raffaella Ferraiuolo, Giuseppe Serpico, Roberta Satariano, Anna Levochkina, Antonio Vettoliere, Carmine Granata, Domenico Montemurro, Martina Esposito, Giovanni Ausanio, Loredana Parlato, Giovanni Piero Pepe, Alessandro Bruno, Francesco Tafuri, Davide Massarotti,
- Abstract要約: 超伝導体-絶縁薄膜超伝導層-強磁性体-超伝導体ジョセフソン接合(SIsFS JJs)
本稿では, トンネル超伝導体-絶縁薄膜超伝導体-磁性体-超伝導体ジョセフソン接合部(SIsFS JJs)を新しいトランスモン量子ビット設計, いわゆるフェロトランスモンに統合することを提案する。
フェロトランスモンにおける量子ビット周波数のオンチップ制御の基礎となる、面内磁界を提供する超伝導線の設計、シミュレーション、および予備的な実験特性について、特に焦点を当てる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 29.74665874418989
- License:
- Abstract: Flux tuning of qubit frequencies in superconducting quantum processors is fundamental for implementing single and multi-qubit gates in quantum algorithms. Typical architectures involve the use of DC or fast RF lines. However, these lines introduce significant heat dissipation and undesirable decoherence mechanisms, leading to a severe bottleneck for scalability. Among different solutions to overcome this issue, we propose integrating tunnel Superconductor-Insulating-thin superconducting interlayer-Ferromagnet-Superconductor Josephson junctions (SIsFS JJs) into a novel transmon qubit design, the so-called ferrotransmon. SIsFS JJs provide memory properties due to the presence of ferromagnetic barriers and preserve at the same time the low-dissipative behavior of tunnel-insulating JJs, thus promoting an alternative tuning of the qubit frequency. In this work, we discuss the fundamental steps towards the implementation of this hybrid ferromagnetic transmon. We will give a special focus on the design, simulations, and preliminary experimental characterization of superconducting lines to provide in-plane magnetic fields, fundamental for an on-chip control of the qubit frequencies in the ferrotransmon.
- Abstract（参考訳）: 超伝導量子プロセッサにおける量子ビット周波数のフラックスチューニングは、量子アルゴリズムにおいて単一および複数量子ビットゲートを実装するために基礎となる。
典型的なアーキテクチャはDC線や高速RF線を使用する。
しかし、これらの線は熱散逸と望ましくないデコヒーレンス機構を導入し、スケーラビリティに深刻なボトルネックをもたらす。
この問題を解決するための様々な解決策として、トンネル超伝導体-絶縁薄膜超伝導体間層-Ferromagnet-超伝導体ジョセフソン接合(SIsFS JJs)を新しいトランスモン量子ビット設計、いわゆるフェロトランスモンに統合することを提案する。
SIsFS JJは強磁性障壁の存在によるメモリ特性を提供し、同時にトンネル絶縁JJの低散逸挙動を保ち、キュービット周波数の代替チューニングを促進する。
本稿では、このハイブリッド強磁性トランスモンの実装に向けた基本的なステップについて論じる。
フェロトランスモンにおける量子ビット周波数のオンチップ制御の基礎となる、平面内磁界を提供する超伝導線の設計、シミュレーション、および予備的な実験特性について、特に焦点を当てる。
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