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Cross-resonance-based readout scheme of a superconducting flux qubit

基于交叉共振的超导通量量子位读出方案

基本信息

批准号：
19H01831
负责人：
吉原文樹
金额：
$ 11.56万
依托单位：
Tokyo University of Science (2022-2023)National Institute of Information and Communications Technology (2019-2021)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

測定対象の超伝導量子ビットとして、通常の磁束量子ビットよりもコヒーレンス特性に優れたコンデンサ短絡型磁束量子ビットを用いる。2022年度はコンデンサ短絡型磁束量子ビットの設計・作製を行った。設計に際して、コンデンサ短絡型磁束量子ビットのHamiltonianを電荷基底で記述し、数値対角化を行うことでエネルギー固有状態およびエネルギー固有値を計算するコードを作成した。本コードを用い、長いコヒーレンス時間と大きな非調和性を併せ持つための複数の回路パラメータセットを得た。続いて、得られた回路パラメータセットを実現する回路を描き、サンプル作製を行った。作製したサンプルをサンプルパッケージに搭載し、希釈冷凍機を用いて数10 mKに冷却した。周波数領域測定により量子ビットにおける遷移周波数の磁束バイアス依存性が得られたが、量子ビットの周波数が設計値よりもかなり大きな値となってしまい時間領域測定を行うことが出来なかった。量子ビットの周波数が大きな値になった原因を調べるためにSEM観測を行った結果Josephson接合の面積が設計値よりも小さくなっていたことが分かった。設計通りの面積の接合を作製するために、レジストの膜厚を精度よく制御するとともに、レジストの膜厚のばらつきがJosephson接合の面積に与える影響を最小化するよう作製プロセスの改善に取り組んだ。量子ビット作製と並行して、既存技術である分散読み出し法を行うための実験装置、冷凍機内部・外部の配線等整備を完了させた。これら分散読み出し法用の実験装置・配線は大部分そのまま交差共鳴法にも用いることが出来る。

To determine the characteristics of the superconducting quantum beam, which is usually used in the magnetic beam quantum system, the short magnetic beam quantum device is used. In the year 2022, the short-type magnetic beam quantum transmission equipment is designed to operate in the field. The design and implementation of the short magnetic beam quantum system, the Hamiltonian charge base record, the number of cornering lines, the electrical and mechanical properties of the magnetic beam, the calculation of the inherent state, the calculation of the inherent state, the calculation of the current state, the calculation of the system, the calculation of the current, the calculation of the charge base, the recording of the charge base of the magnetic beam, the recording of the charge base of the magnetic beam, the recording of the charge base of the magnetic beam, the recording of the charge base of the magnetic beam. In this system, the system is used, long-term operating time is high, and the number of copies of the loop is successful. In this case, you can see that the circuit is traced, and the line is displayed. Please use 10 mK to cool the air conditioner in the cold machine. The measurement of cycle number in the field of quantum measurement, the measurement of the number of moving waves in the field, the dependence of magnetic beam on the number of waves, and the measurement of the number of waves in the field of measurement. The reason for the increase in the number of waves per week is that the results of the operation of the SEM junction device show that the Josephson junction device is designed to improve the performance of the device. The equipment is designed to control the accuracy of the surface joint, the thickness of the film, the surface of the Josephson, the surface of the surface and the surface of the surface. The equipment has been completed, such as the simultaneous operation of quantum equipment, the distribution of existing technologies, the installation of equipment, the internal and external wiring of refrigerators, and so on. The distribution method of the equipment is used. Most of the equipment is connected. The common method of intersection is used.