論文の概要: Hyperinductance based on stacked Josephson junctions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.02764v1
- Date: Mon, 05 May 2025 16:20:14 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-06 18:49:35.739607
- Title: Hyperinductance based on stacked Josephson junctions
- Title（参考訳）: 重み付きジョセフソン接合に基づく超インダクタンス
- Authors: Paul Manset, José Palomo, Aurélien Schmitt, Kyrylo Gerashchenko, Rémi Rousseau, Himanshu Patange, Patrick Abgrall, Emmanuel Flurin, Samuel Deléglise, Thibaut Jacqmin, Léo Balembois,
- Abstract要約: スーパーインダクタンス(Superinductances)は、新しい量子回路アーキテクチャの鍵となる実装である。
垂直重積ジョゼフソン接合に基づく超インダクタンスを実現するための2つの製法を提案する。
本結果は,次世代量子回路のための拡張性,堅牢性,フレキシブルなプラットフォームとして,ジャンクション・スタックリングを確立した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Superinductances are superconducting circuit elements that combine a large inductance with a low parasitic capacitance to ground, resulting in a characteristic impedance exceeding the resistance quantum $R_Q = h/(2e)^2 \simeq 6.45 \mathrm{k}\Omega$. In recent years, these components have become key enablers for emerging quantum circuit architectures. However, achieving high characteristic impedance while maintaining scalability and fabrication robustness remains a major challenge. In this work, we present two fabrication techniques for realizing superinductances based on vertically stacked Josephson junctions. Using a multi-angle Manhattan (MAM) process and a zero-angle (ZA) evaporation technique -- in which junction stacks are connected pairwise using airbridges -- we fabricate one-dimensional chains of stacks that act as high-impedance superconducting transmission lines. Two-tone microwave spectroscopy reveals the expected $\sqrt{n}$ scaling of the impedance with the number of junctions per stack. The chain fabricated using the ZA process, with nine junctions per stack, achieves a characteristic impedance of $\sim 16 \mathrm{k}\Omega$, a total inductance of $5.9 \mathrm{\mu H}$, and a maximum frequency-dependent impedance of $50 \mathrm{k}\Omega$ at 1.4 GHz. Our results establish junction stacking as a scalable, robust, and flexible platform for next-generation quantum circuits requiring ultra-high impedance environments.
- Abstract（参考訳）: スーパーインダクタンス (Superinductances) は、大きなインダクタンスと低寄生容量を地上に結合する超伝導回路要素であり、抵抗量子$R_Q = h/(2e)^2 \simeq 6.45 \mathrm{k}\Omega$を超える特性インピーダンスをもたらす。
近年、これらのコンポーネントは量子回路アーキテクチャの進化の鍵となるものとなっている。
しかし、スケーラビリティと製造の堅牢性を維持しながら高い特性インピーダンスを達成することは大きな課題である。
そこで本研究では,垂直重積ジョゼフソン接合に基づく超インダクタンスを実現するための2つの製法を提案する。
マルチアングル・マンハッタン(MAM)プロセスとゼロアングル(ZA)蒸発技術(ジャンクション・スタックをエアブリッジで一対に接続する)を用いて、高インピーダンス超伝導伝送路として機能するスタックの一次元鎖を作製する。
2トーンマイクロ波分光法は、スタック当たりのジャンクション数とインピーダンスのスケーリングが期待される$\sqrt{n}$であることを示した。
ZAプロセスを用いて製造された鎖は、スタック毎に9つの接合を持ち、$\sim 16 \mathrm{k}\Omega$、合計インダクタンス5.9 \mathrm{\mu H}$、最大周波数依存インピーダンス50 \mathrm{k}\Omega$ 1.4 GHzの特性インピーダンスを達成する。
この結果は,超高インピーダンス環境を必要とする次世代量子回路のための,スケーラブルで堅牢でフレキシブルなプラットフォームとして接合積層を確立した。
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