論文の概要: Sub-resonant wideband superconducting Purcell filters

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.10750v1
• Date: Thu, 13 Mar 2025 18:00:00 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-17 13:06:53.240011
• Title: Sub-resonant wideband superconducting Purcell filters
• Title（参考訳）: サブ共鳴広帯域超伝導パーセルフィルタ
• Authors: Basil M. Smitham, Jeronimo G. C. Martinez, Christie S. Chiu, Andrew A. Houck,
• Abstract要約: パーセルフィルタは超伝導量子デバイスにおいて、量子ビット情報が外部の線に崩壊することを防ぐ。 フィルタの第1共振モードの下にある「直線高原」に読み出し共振器の周波数を配置する新しいPurcellフィルタの設計と実演を行う。 このアプローチは、広い帯域幅で強い量子ビット保護とほぼ一定の外部結合を実現することができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.17044823344691243
• License:
• Abstract: In superconducting quantum devices, Purcell filters protect qubit information from decaying into external lines by reducing external coupling at qubit frequencies while maintaining it at readout frequencies. Here, we introduce and demonstrate a novel Purcell filter design that places the readout resonator frequencies in a "linewidth plateau" below the filter's first resonant mode. This approach, based on direct admittance engineering, can simultaneously achieve strong qubit protection and nearly constant external coupling across a wide readout bandwidth, addressing the traditional tradeoff between these properties. We first present a lumped-element analysis of our filters. We then experimentally demonstrate a compact on-chip linewidth-plateau filter, coupled to four resonators across its approximately 1 GHz readout band. We compare the measured linewidths to numerical predictions, and show how the filter protects a frequency-tunable transmon qubit from external decay. We envision that our flexible design paradigm will aid in efforts to create multiplexed readout architectures for superconducting quantum circuits, with well-controlled external couplings.
• Abstract（参考訳）: 超伝導量子デバイスにおいて、Purcellフィルタは、キュービット情報の読み出し周波数を維持しながら、キュービット周波数での外部結合を減らし、キュービット情報が外部ラインに崩壊することを防ぐ。 本稿では,第1共振モードの下にある「直線幅プラトー」に読み出し共振器の周波数を配置する新しいPurcellフィルタの設計を紹介し,実演する。 このアプローチは直接アプタンス工学に基づいて、強い量子ビット保護と、広い読み出し帯域をまたいだほぼ一定の外部結合を同時に達成し、これらの特性間の伝統的なトレードオフに対処する。 まず,フィルタのループ要素解析について述べる。 そして、約1GHz帯の共振器と結合した、小型のオンチップライン幅プレートフィルタを実験的に実証した。 測定された線幅と数値予測を比較し、フィルタが外部減衰から周波数可変トランスモン量子ビットをどのように保護するかを示す。 我々のフレキシブルな設計パラダイムは、よく制御された外部結合を持つ超伝導量子回路のための多重化読み出しアーキテクチャの構築に役立ちます。

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