論文の概要: Superconducting qubit based on a single molecule: the carbon nanotube gatemon
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.01978v1
- Date: Mon, 03 Mar 2025 19:00:38 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-05 19:14:43.912899
- Title: Superconducting qubit based on a single molecule: the carbon nanotube gatemon
- Title（参考訳）: 単一分子に基づく超伝導量子ビット-カーボンナノチューブゲートモン
- Authors: H. Riechert, S. Annabi, A. Peugeot, H. Duprez, M. Hantute, K. Watanabe, T. Taniguchi, E. Arrighi, J. Griesmar, J. -D. Pillet, L. Bretheau,
- Abstract要約: 本稿では,一分子,一次元カーボンナノチューブに基づくゲートモンのコヒーレント制御について述べる。
測定された量子ビットスペクトルはゲート電圧で調整することができ、ナノチューブの量子ドットの挙動を反映する。
我々の研究は、低次元量子導体における微細フェルミオン過程の研究の道を開いた。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: Gate-tunable transmon qubits are based on quantum conductors used as weak links within hybrid Josephson junctions. These gatemons have been implemented in just a handful of systems, all relying on extended conductors, namely epitaxial semiconductors or exfoliated graphene. Here we present the coherent control of a gatemon based on a single molecule, a one-dimensional carbon nanotube, which is integrated into a circuit quantum electrodynamics architecture. The measured qubit spectrum can be tuned with a gate voltage and reflects the quantum dot behaviour of the nanotube. Our ultraclean integration, using a hexagonal boron nitride substrate, results in record coherence times of 200ns for such a qubit. Furthermore, we investigate its decoherence mechanisms, thus revealing a strong gate dependence and identifying charge noise as a limiting factor. On top of positioning carbon nanotubes as contenders for future quantum technologies, our work paves the way for studying microscopic fermionic processes in low-dimensional quantum conductors.
- Abstract（参考訳）: ゲート可変トランスモン量子ビットは、ハイブリッドジョセフソン接合内の弱いリンクとして使用される量子導体に基づいている。
これらのゲートモンはごく少数の系で実装されており、すべてエピタキシャル半導体または剥離グラフェンと呼ばれる拡張導体に依存している。
ここでは、単一分子である1次元カーボンナノチューブに基づくゲートモンのコヒーレント制御を回路量子力学アーキテクチャに統合する。
測定された量子ビットスペクトルはゲート電圧で調整することができ、ナノチューブの量子ドットの挙動を反映する。
六方晶窒化ホウ素基板を用いた超クリーン集積により,このような量子ビットに対して200nのコヒーレンス時間が得られる。
さらに, 脱コヒーレンス機構について検討し, ゲート依存性が強く, 電荷ノイズを制限因子として同定した。
将来の量子技術の競争相手としてカーボンナノチューブを配置する上で、我々の研究は低次元量子導体における微視的なフェルミオン過程を研究するための道を開く。
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