論文の概要: Operation of a high-frequency, phase-slip qubit

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.07043v1
• Date: Mon, 10 Feb 2025 21:22:24 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-12 14:06:23.083547
• Title: Operation of a high-frequency, phase-slip qubit
• Title（参考訳）: 高周波位相スリップ量子ビットの動作
• Authors: Cheeranjeev Purmessur, Kaicheung Chow, Bernard van Heck, Angela Kou,
• Abstract要約: 窒化チタンを用いた相すべり接合に基づく超伝導量子ビットの動作を実証した。 我々は超伝導量子ビットの読み出しとコヒーレント制御を行い、量子ビット寿命を測定する。 その結果, 量子情報処理の超伝導ツールとして位相スリップ接合が加えられた。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: Aluminum-based Josephson junctions are currently the main sources of nonlinearity for control and manipulation of superconducting qubits. A phase-slip junction, the dual of a Josephson junction, provides an alternative source of nonlinearity that promises new types of protected qubits and the possibility of high-temperature and high-frequency operation through the use of superconductors with larger energy gaps. Phase-slip junctions have been challenging, however, to incorporate into superconducting qubits because of difficulty controlling junction parameters. Here we demonstrate the operation of a superconducting qubit based on a phase slip junction made using titanium nitride. We operate the qubit at zero flux where the qubit frequency (~17 GHz) is mainly determined by the inductance of the qubit. We perform readout and coherent control of the superconducting qubit, and measure qubit lifetimes >60 $\mu$s. Finally, we demonstrate operation of the qubit at temperatures exceeding 300 mK. Our results add the phase-slip junction as a tool for superconducting quantum information processing and opens avenues for new classes of superconducting qubits.
• Abstract（参考訳）: アルミニウムベースのジョセフソン接合は現在、超伝導量子ビットの制御と操作のための非線形性の主要な源となっている。 ジョゼフソン接合の双対である位相スリップ接合は、新しい種類の保護量子ビットを保証し、より大きなエネルギーギャップを持つ超伝導体を用いて高温で高周波な動作を可能にする、別の非線形性源を提供する。 しかし、位相スリップ接合は、接合パラメータの制御が難しいため、超伝導量子ビットに組み込むのが困難である。 ここでは、窒化チタンを用いた相すべり接合に基づく超伝導量子ビットの動作を実証する。 我々は、量子ビット周波数(〜17GHz)が主に量子ビットのインダクタンスによって決定されるゼロフラックスで量子ビットを動作させる。 我々は超伝導量子ビットの読み出しとコヒーレント制御を行い、量子ビット寿命 > 60 $\mu$s を測定する。 最後に,300mKを超える温度での量子ビットの動作を実証した。 本研究は, 量子情報処理を超伝導するツールとして位相スリップ接合を追加し, 超伝導量子ビットの新しいクラスへの道を開くものである。

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