論文の概要: Elimination of Flux Trapping in Superconducting Circuits in Ambient Magnetic Fields

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.27415v1
• Date: Thu, 25 Jun 2026 17:39:32 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-29 18:24:25.279439
• Title: Elimination of Flux Trapping in Superconducting Circuits in Ambient Magnetic Fields
• Title（参考訳）: 超伝導回路における磁場中フラックストラップの除去
• Abstract要約: 超伝導電子エレクトロニクスと超伝導量子ビットを用いた量子コンピューティングは、次世代コンピューティング技術として有望である。 非ゼロ背景磁場の存在下で冷却または操作される場合、超伝導薄膜は、回路や量子ビットの性能を低下させることができる磁気渦をトラップすることができる。 回路の超伝導膜における局所的な熱勾配とモート, エッチング孔を制御し, 周囲磁場中に捕捉されたフラックスを除去するための実用的解決策を報告する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.07743990032107952
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Superconductor digital electronics and quantum computing with superconducting qubits are promising next-generation computing technologies. When cooled down or operated in the presence of a nonzero background magnetic field $B_r$, superconducting thin films comprising the circuits can trap magnetic vortices that can degrade circuit or qubit performance. In this work, we report a practical solution for eliminating flux trapped during cooldown in ambient magnetic fields, $B_r\leq 60$ $\upmu$T, based on controlled local thermal gradients and moats, etched holes in the superconducting films of the circuit. Thermal gradients created by integrated on-chip resistive heaters move vortices towards the moats, where they become trapped away from circuitry regions and pinning sites. Using magnetic imaging and electrical circuit readout, we demonstrate that this approach is capable of removing magnetic flux trapped during field cooling and magnetic flux nucleated by circuit operation. If used in an environment with basic magnetic shielding, this solution is capable of suppressing all magnetic flux in a large-scale circuit, overcoming one of the long-standing challenges preventing high-performance scalable computing using superconductors.
• Abstract（参考訳）: 超伝導電子エレクトロニクスと超伝導量子ビットを用いた量子コンピューティングは、次世代コンピューティング技術として有望である。 非ゼロ背景磁場$B_r$の存在下で冷却または操作した場合、回路を構成する超伝導薄膜は、回路または量子ビット性能を低下させる磁気渦をトラップすることができる。 本研究では, 超伝導薄膜の局所熱勾配, モート, エッチング孔を制御し, 周囲磁場の冷却中に捕捉されたフラックスを除去するための実用的な解である$B_r\leq 60$$\upmu$Tについて報告する。 オンチップ・レジスト・ヒーターを統合した熱勾配は、渦を堀に向かって移動させ、そこで回路領域やピン止め部位から遠ざかる。 本手法では, 磁場冷却時に捕捉した磁束を除去し, 回路操作により核化した磁束を除去できることを示す。 基本的な磁気シールドを持つ環境で使用すれば、このソリューションは大規模な回路内の磁束を抑えることができ、超伝導体を用いた高性能なスケーラブルコンピューティングの長期的課題の1つを克服することができる。

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